Wydanie nr 4/2013 - Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie

Transkrypt

4/2013
Kwartalnik (rok LVI)
październik-listopad-grudzień 2013
ISSN 0510-4262
Radosnych Świąt Bożego Narodzenia oraz Szczęśliwego Nowego Roku
życzy Redakcja
Treść numeru
Do Czytelników ...................................................................... 151
Artykuły naukowe i inżynierskie
System monitorowania i prognozowania warunków wilgotnościowych ekosystemów rolniczych – prof. dr hab. L. łabędzki,
dr inż. B. Bąk, mgr inż. e. kanecka-Geszke, mgr k. Smarzyńska, mgr inż. t. Bolewski ........................................................
Ewidencja urządzeń melioracji wodnych jako źródło danych w
realizacji Dyrektywy InSPIRE – prof. dr hab. inż. Sz.L. Dąbkowski, mgr inż. M. Gugała, lic. a. kula ................................
Ochrona przed powodzią – niektóre wątpliwości – dr inż.
M.j. łoś ...............................................................................
Zmiany uwilgotnienia i różnorodności siedlisk łąkowych w wyniku ograniczonego gospodarowania – dr hab. t. kozłowska,
dr hab. H. Frąckowiak ...........................................................
152
159
165
168
Artykuł sponsorowany
niebieski korytarz ekologiczny wzdłuż doliny rzeki Rega – mgr
inż. M.Witkowska, mgr inż. t. Płowens, mgr inż. M. Humiczewski .................................................................................. 175
Informator ITP
Metody ograniczania dopływu zanieczyszczeń rolniczych do
Bałtyku wynikające z realizacji projektu Baltic Compass – dr
hab. S. Pietrzak, mgr inż. ł. Wojcieszak.................................. 179
WYDAWCA
Stan i perspektywy Programu „kompleksowe Zabezpieczenie
Przeciwpowodziowe Żuław do roku 2030 (z uwzględnieniem
etapu 2015)” – dr hab. t. Liziński, mgr a. Wróblewska .......... 181
Dla praktyki
Obliczenia nośności podłoża – poddanego działaniom filtrującej wody – według eurokodu 7-1 – dr inż. a. Dąbska, dr inż.
a. Gołębiewska ...................................................................... 187
Konferencje
Wynik spotkania prezydiów trzech komitetów naukowych
PAn z Wiceministrem Stanisławem Gawłowskim ................
Targi Hydrosilesja, Melioracje oraz Ekowaste, Sosnowiec,
23-24 października 2013 ......................................................
Warsztaty międzynarodowe „Torfowiska niskie po odwodnieniu – Fen peatlands after drainage” .......................................
IV międzynarodowa konferencja „Las i woda” Smardzewice,
16-18.10.2013 r. ..................................................................
Szkolenie nt. przeglądów okresowych i oceny stanu wód ..........
konferencja naukowa inżynierów budownictwa .......................
186
194
195
196
197
197
Wspomnienia
Dr inż. Jerzy Prokopowicz 1936-2013 ...................................... 199
Inż. Tytus Bartoszek 1920-2013 ............................................... 200
Spis rocznika 2013..............................................................
204
KOLEGIUM REDAKCYJNE
Redaktor nacz. prof. dr hab. WALDEMAR MIODUSZEWSKI
Sekretarz red. GRAŻYNA GUTOWSKA
Redaktorzy tematyczni: prof. dr hab. inż. SZCZEPAN L. DĄBKOWSKI, mgr inż. JERZY MAZGAJSKI,
dr inż. MAREK JAROSŁAW ŁOŚ, prof. dr hab. KAZIMIERZ PIEKUT
Redaktor statystyczny: dr inż. TOMASZ SZYMCZAK
Redaktor językowy: mgr OLGA GÓRCZAK-ŻACZEK
RADA PROGRAMOWA
Stowarzyszenie
Inżynierów i Techników
Wodnych i Melioracyjnych
Wersja pierwotna
papierowa
Małgorzata Badowska (RZGW Warszawa); Andrzej Drabiński (Uniwersytet Przyrodniczy Wrocław); Joanna Gustowska
(Dolnośląski ZMiUW Wrocław); Piotr Ilnicki (Uniwersytet Przyrodniczy Poznań); Halina Jankowska-Huﬂejt (ITP Falenty);
Jerzy Jeznach (SGGW Warszawa); Edmund Kaca (ITP Falenty); Marek Kaczmarczyk (MRiRW i SITWM); Bogumił Kazulak
(SITWM Łódź); Robert Kęsy (WZMiUW Warszawa); Aleksander Kiryluk (Politechnika Białostocka); Krzysztof Latoszek
(BIPROMEL Warszawa); Piotr Michaluk (WZMiUW Warszawa) – zastępca przewodniczącego R.P.; Krzysztof Ostrowski
(Uniwersytet Rolniczy Kraków), Edward Pierzgalski (SGGW Warszawa); Zenon Pijanowski (Uniwersytet Rolniczy Kraków);
Tomasz Płowens (Zarząd Główny SITWM); Czesław Przybyła (Uniwersytet Przyrodniczy Poznań); Adam Rak (FSNT
Opole); Bogusław Sawicki (Uniwersytet Przyrodniczy Lublin); Cezary Siniecki (SITWM Poznań); Ewa Skowron (WZMiUW
Olsztyn); Ewa Skupiska (Gospodarka Wodna Warszawa); Leonard Szczygielski (SITWM Warszawa); Krzysztof Wierzbicki
(ITP Warszawa) – przewodniczący R.P.; Teresa Zań (KZGW).
Recenzenci artykułów naukowych i inżynierskich: dr Michał Fic, prof. dr hab. Kazimierz Garbulewski, prof. dr hab.
Małgorzata Gutry-Korycka, prof. dr hab. Janusz Kindler, prof. dr hab. Stanisław Kostrzewa, prof. dr hab. Leszek
Łabędzki, prof. dr hab. Andrzej Łachacz, mgr inż. Piotr Michaluk, prof. dr hab. Rafał Miłaszewski, prof. dr hab.
Edward Pierzgalski, prof. dr hab. Mikołaj Sikorski, prof. dr hab. Piotr Stypiński, dr hab. Zbigniew Wasilewski,
dr hab. Jan Winter, mgr inż. Stanisław Wiśniewski, prof. dr hab. Jan Żarski
Redakcja: ul. Czackiego 3/5, 00-043 Warszawa, tel. (22) 8273850, http://www.sitwm.pl e-mail: [email protected]
Adres do korespondencji: 00-950 Warszawa 1, skr. pocztowa 15
WARUNKI PRENUMERATY
Wpłaty na prenumeratę „Wiadomości Melioracyjnych i Łąkarskich” przyjmuje:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Wodnych i Melioracyjnych, 00-043 Warszawa, ul. Czackiego 3/5
nr konta 96 1160 2202 0000 0000 2921 0044
Prenumerata czasopisma na 2014 rok wynosi: 42 zł (w tym 5% VAT) za kwartał, 84 zł (w tym 5% VAT)
za półrocze, 168 zł (w tym 5% VAT) za cały rok. Członkowie Stowarzyszenia i IIB otrzymują 50% zniżki.
ISSN 0510-4262; INDEKS 38213/38122
I okładka: fot. Dr hab. Zbigniew Kowalewski
Cena 1 egz. wynosi 42 zł (w tym 5% VAT)
Nakład do 550 egz.
czasopismo poświęcone
budownictwu wodnomelioracyjnemu, łąkarstwu,
inżynierii wiejskiej,
z uwzględnieniem
zagadnień ekologicznych
nr 4 (437)
rok LVI
październik-grudzień
2013
kwartalnik
ISSN 510-4262
Złota
Odznaka
Honorowa
SITWM
wiadomości
melioracyjne
i łąkarskie
łaBęDzki L., Bąk B., kanecka-GeSzke e., SMaRzYńSka k., BoLeWSki.t.: System monitorowania i prognozowania warunków wilgotnościowych ekosystemów rolniczych. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 4, s. 152
Instytut Technologiczno-Przyrodniczy od 2012 r. prowadzi
ogólnokrajowy monitoring agrometeorologiczny na obszarach
wiejskich. System dostarcza bieżące i prognozowane informacje
dotyczące stanu i skutków niedoborów i nadmiarów wody w wybranych, reprezentatywnych ekosystemach rolniczych, a także
przedstawia ocenę potencjalnej redukcji plonu upraw rolniczych.
niezbędne dane meteorologiczne zapewnia sieć automatycznych
stacji pomiarowych rozmieszczonych w 13 regionach na terenie
Polski. Prognozy meteorologiczne, niezbędne do opracowania
przewidywanych zmian niedoborów i nadmiarów wody w kolejnych 10 i 20 dniach, pochodzą z serwisu meteorologicznego
MeteoGroup Polska. Wyniki monitoringu oraz prognozy są prezentowane w Internecie w postaci map, wykresów i tabel.
Słowa kluczowe: monitoring agrometeorologiczny, prognozowanie, niedobory wody, nadmiary wody, rolnictwo
łaBęDzki L., Bąk B., kanecka-GeSzke e.,
SMaRzYńSka k., BoLeWSki.t.: System of monitoring and
forecasting moisture conditions of agricultural ecosystems. Wiad.
Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 4, s. 152
Since 2012 Institute of Technology and Life Sciences has
lead a national agro-meteorological monitoring in rural areas.
The system provides current and forecasted information on
the status and impact of water deficit and surplus in selected,
representative agricultural ecosystems and estimates potential reduction of crop yield. Required meteorological data are
provided by a network of automatic stations located in 13
regions on Polish territory. Weather forecasts, necessary to
develop predictions of water shortages in the next 10 and 20
days, come from the meteorological service of MeteoGroup
Poland. Results of the monitoring and forecasts are presented
as maps, graphs and tables in the Internet.
key words: agrometeorological monitoring, forecast, water
deficit, water surplus, agriculture
DąBkoWSki Sz.L., GuGała M., kuLa a., SzYMczuk
P.: ewidencja urządzeń melioracji wodnych jako źródło danych
w realizacji Dyrektywy inSPiRe. Wiad. Mel. i Łąk. 2013,
t. LVI; nr 4, s. 159
W artykule przeanalizowano przydatność ewidencji wód,
urządzeń melioracji wodnych i zmeliorowanych gruntów
prowadzonej przez wojewódzkie zarządy melioracji i urządzeń wodnych w realizacji Dyrektywy InSPIRE oraz Projekt Specyfikacji Danych dotyczących obiektów rolniczych
i akwakultury. Omówiono niedostatki w zakresie ewidencji
w świetle nieostatecznej jeszcze wersji Specyfikacji Danych
przy opracowaniu tematu 9 „Obiekty rolnicze i akwakultury”
z załącznika 3 Dyrektywy InSPIRE.
Słowa kluczowe: Dyrektywa inSPiRe, ewidencja wód,
atrybuty gospodarstw, urządzenia melioracji wodnych, zmeliorowane grunty, Specyfikacja Danych.
DąBkoWSki Sz.L., GuGała M., kuLa a., SzYMczuk
P.: Database of water management facilities as a data source
for implementation of inSPiRe Directive. Wiad. Mel. i Łąk.
2013, t. LVI; nr 4, s. 159
Usefulness of water, water management facilities and
drained areas databases developed by Regional Boards of Water and Water Management Facilities for implementation of
InSPIRE Directive as well as realization of the Project of Data
Specification concerning agricultural and aquaculture objects
were analyzed in the paper. Deficiencies of the database were
discussed in the light of non-final version of the Data Specification within theme 9 „Agricultural and Aquacultural Objects” derived from Appendix 3 to the InSPIRE Directive.
key words: inSPiRe Directive, water database, farms features, water management facilities, drained areas, Data Specification
łoŚ M.j.: ochrona przed powodzią – niektóre wątpliwości.
Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 4, s. 165
na przykładzie Wisły k. Sandomierza i Zawichostu
przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące zagrożenia
powodziowego. Wykazano, że pomimo obszernych badań
i licznych publikacji pozostają nierozwiązane ważne problemy i wciąż utrzymuje się niepewność co do kierunków dalszej ochrony doliny przed zalewem.
Słowa kluczowe: Wisła, powódź, degradacja doliny, przepustowość, współczynnik szorstkości
łoŚ M.j.: Flood protection – selected problems. Wiad. Mel.
i Łąk. 2013, t. LVI; nr 4, s. 165
Selected problems of flood protection have been presented on the example of Wisła near Sandomierz and Zawichost. It has been proved that, despite extensive research
and number of publications, there is significant number of
problems remaining. Also, future directions of protection of
the river valley against floods have not been clarified.
key words: the Vistula, flood, valley degradation, capacity,
roughness coefficient
kozłoWSka t., FRąckoWiak H.: zmiany uwilgotnienia i różnorodności siedlisk łąkowych w wyniku ograniczonego
gospodarowania. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 4, s. 168
Przeprowadzono badania użytków zielonych położonych
na zmeliorowanych gruntach organicznych. Istniejąca tam
kozłoWSka t., FRąckoWiak H.: Variations of humidity and types of meadow habitats as a result of limited land use.
Research on grasslands located on drained organic soils
were carried on. Existing system of ditches has not been sus-
Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
149
sieć rowów nie jest utrzymywana. Stwierdzono duże zmiany
roślinności, początki procesów bagiennych. W wyniku dużego uwilgotnienia następuje obniżenie plonów, widoczne są
duże trudności w rolniczym (łąki, pastwiska) użytkowaniu
tych terenów.
Słowa kluczowe: gleba organiczna, uwilgotnienie, mineralizacja, przekształcenia, siedliska, roślinność
tained. Significant variations in occurrence of plants and initial stages of swamp forming processed have been notified. As
a result of high level of humidity decrease of yields and difficulties in agricultural use of land (meadows, pastures) have
been observed.
Key words: organic soil, humidity, mineralization, transformation, habitats, vegetation
Witkowska M., Płowens T., Humiczewski M.:
Niebieski korytarz ekologiczny wzdłuż doliny rzeki Rega. Wiad.
Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 4, s. 175
Podejmowane są prace dla udrożnienia rzek zabudowanych stopniami i zbiornikami wodnymi. W artykule przedstawiono zakres przeprowadzonych prac nad udrożnieniem
rzeki Rega. Wybudowane zostały przepławki umożliwiające
swobodne przemieszczanie się ryb wędrownych. Prace prowadzone są przez Zachodniopomorski Zarząd Melioracji
i Urządzeń Wodnych.
Słowa kluczowe: udrożnienie rzek, przepławki, ichtiofauna,
rzeka Rega, ekosystemy wodne.
Witkowska M., Płowens T., Humiczewski M.:
Blue ecological corridoor along the Rega river. Wiad. Mel. i Łąk.
2013, t. LVI; nr 4, s. 175
Works on restoration of rivers facilitated with thresholds
and small water reservoirs have been performed. The scope
of restoration work carried on the Rega river have been presented in the paper. Fish ladders allowing free migration of
fish have been constructed. The work has been planned and
performed by the West Pomeranian Board of Water Management and Water Facilities.
Key words: river restoration, fish ladder, ichthyofauna, the
Rega river, water ecosystems
Pietrzak S., Wojcieszak Ł.: Metody ograniczania dopływu zanieczyszczeń rolniczych do Bałtyku wynikające z realizacji projektu Balic Compass. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI;
nr 4, s. 179
W pracy zaprezentowano wyniki realizacji trzeciego pakietu roboczego (WP3) projektu Baltic Compass, dotyczące
przeciwdziałania zanieczyszczeniu wód Bałtyku azotem i fosforem ze źródeł rolniczych w ramach działalności edukacyjnej. W tym zakresie scharakteryzowano opracowane materiały szkoleniowe pt.: „Priorytetowe środki zaradcze w zakresie ograniczenia strat azotu i fosforu z rolnictwa w aspekcie
ochrony jakości wody” oraz przeprowadzone na ich podstawie szkolenia dla doradców i rolników.
Słowa kluczowe: ochrona jakości wody Bałtyku, projekt Baltic Compass, straty azotu i fosforu z rolnictwa
Pietrzak S., Wojcieszak Ł.: Methods of limiting of the
agricultural pollution transport to the Baltic Sea resulting from
the realization of the Baltic Compass project. Wiad. Mel.
i Łąk. 2013, t. LVI; nr 4, s. 179
Outcomes of the third worckpackage of the Baltic COMPASS project concerning measures for limiting the transport
of pollution origination form agricultural activity have been
presented in the paper as part of educational part of the
project. „Priority measures for reducing nitrogen and phosphorous losses from agriculture and water protection” as well
as trainings for agricultural advisors and framers have been
summarized.
Key words: protection of the water quality in the Baltic Sea,
Baltic COMPASS, nitrogen and phosphorous losses form agriculture
Liziński T., Wróblewska A.: Stan i perspektywy Programu „Kompleksowe Zabezpieczenie Przeciwpowodziowe Żuław do roku 2030 (z uwzględnieniem etapu 2015). Wiad. Mel.
i Łąk. 2013, t. LVI; nr 4, s. 181
Opracowano i realizowany jest tzw. Program Żuławski.
Obejmuje on szereg prac hydrotechnicznych i organizacyjnych mających na celu poprawę stanu zabezpieczenia przeciwpowodziowego Żuław. Planuje się miedzy innymi odbudowę i wzmocnienie wałów przeciwpowodziowych. Dużą
uwagę w Programie zwraca się na ochronę walorów przyrodniczych terenów depresyjnych, w tym jeziora Drużno.
Słowa kluczowe: Żuławy, poldery, rolnictwo, ochrona przed
powodzią, środowisko przyrodnicze
Liziński T., Wróblewska A.: The state and perspectives
of the Program „Complex Flood Security System up to 2030”
(with respect of the stage up to 2015). Wiad. Mel. i Łąk. 2013,
t. LVI; nr 4, s. 181
Development and implementation of so called „Żuławy
Program” has been presented in the paper. The program involves a number of hydro technical works as well as organizational tasks aiming at improvement of the flood security in the
area of Żuławy. Among others, reconstruction and reinforcement of the embankments have been planned. In the program
special attention has been paid to protection of natural environment of the depression areas including the Drużno lake.
Key words: Żuławy, polders, agriculture, flood protection,
natural environment
Dąbska A., Gołębiewska A.: Obliczenia nośności podłoża – poddanego działaniom filtrującej wody – według eurokodu
7-1. Wiad. Mel. i Łąk. 2013, t. LVI; nr 4, s. 187
W artykule wymieniono, obowiązujące w zakresie geotechniki eurokody i związane z nimi normy oraz specyfikacje.
Omówiono podstawowe terminy stosowane w Eurokodzie 7.
Przedstawiono dwie sytuacje obliczeniowe, dotyczące nośności podłoża gruntowego poddanego działaniom filtrującej
wody tj. stany nośności HYD i UPL. Zgodnie z wymaganiami Eurokodu 7, zadania obliczeniowe przedstawiono w układzie projektu geotechnicznego, zawierającego procedury:
określenia parametrów geotechnicznych, określenia oddziaływań i sprawdzenia stanu granicznego nośności.
Słowa kluczowe: projekt geotechniczny, stany graniczne nośności HYD i UPL
Dąbska A., Gołębiewska A.: Calculation of Bering capacity under filtration preasure, according the EUROCODE 7-1.
150
Binding geotechnical eurocodes and associated norms
and specifications were listed in the paper. Basic terms used
in Eurocode 7 were discussed. Two numerical cases concerning carrying capacity of soil influenced by water percolation,
HYD and UPL, were presented. According to Eurocode 7,
cases were presented as a geotechnical project including procedures: definition of geotechnical parameters, definition of
interactions and check-up of carrying capacity border conditions.
Key words: geotechnical project, border carrying capacity
conditions HYD and UPL
Szanowni Czytelnicy
Wdrożenie Ramowej Dyrektywy Wodnej, szereg działań podejmowanych przez organizacje ekologiczne (patrz ramka), trudności w realizacji prac utrzymaniowych na rzekach istotnych dla rolnictwa prowokują do postawienia kilku pytań:
• zmiana stosunku człowieka do otaczającej go przyrody wyrażana w szeregu dokumentach Unii Europejskiej, w tym w Ramowej Dyrektywie Wodnej, stawia przed gospodarką wodną nowe wyzwania; na ile i w jakim zakresie odbija się to na eksploatacji
systemów melioracyjnych, w tym na utrzymaniu koryt rzecznych; w jakim zakresie służby melioracyjne są odpowiedzialne za
doprowadzenie do dobrego stanu ekologicznego rzek istotnych dla rolnictwa? Dotyczy to rzek o szerokości w dnie większej od
2,0 m i długości ponad 75 tys. km, w tym prawie 50 tys. km rzek uregulowanych, jak również ponad 280 tys. km cieków i rowów
o szerokości w dnie poniżej 2,0 m;
• występujący w Europie nadmiar pro
dukowanej żywności wynikający z postępu w hodowli roślin i agrotechnice
pozwala na rezygnację z utrzymywania w kulturze rolnej terenów trudnych w uprawie oraz cennych przyrodniczo, dotyczy to miedzy innymi
terenów o nadmiernym uwilgotnieniu (obszarów bagiennych i zagrożonych powodziami); czy wiadomo jak
powinien być eksploatowany system
melioracyjny na tych terenach i przez
kogo, a szczególnie gdy z uwagi na
cenne walory przyrodnicze wskazane
jest prowadzenie ekstensywnej (nieopłacalnej ekonomicznie) gospodarki rolnej?;
ródųo:
http://wwf.pl/?12220/NiszczaͲpolskieͲrzekiͲzaͲmilionyͲzlotych
• problemem jest ustalenie na jakiej
http://www.wwf.pl/co_robimy/rzeki/dalszemu_niszczeniu_rzek_powiedz_nie
powierzchni powinna być prowadzona ekonomicznie uzasadniona gospodarka rolna, aby spełnić warunek zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego kraju,
a możliwe, że również zaspokojenia potrzeb eksportu, produkcji biomasy na cele energetyczne itp; czy niezbędne jest użytkowanie rolnicze terenów o wysokim uwilgotnieniu; na jakiej powierzchni gruntów rolnych, w tym w dolinach rzecznych
konieczne jest utrzymanie systemów melioracyjnych w pełnej sprawności technicznej (możliwość prowadzenia odwodnień,
nawodnień, ochrony przed powodzią) dla spełnienia warunku konkurencyjności polskiego rolnictwa?;
• szereg rzek zarówno tych uregulowanych jak i tych o charakterze zbliżonym do naturalnego pełni funkcję odbiorników wody
z systemów odwadniających; czy znane są skutki gospodarcze i ekonomiczne braku utrzymania (zarastanie i zamulanie) koryta tych cieków w wyniku podwyższenia poziomu wód gruntowych i zwiększenia zagrożeń powodziowych; jakie straty ponosi
przyroda na skutek wykaszania i odmulania koryt rzecznych; jaka jest możliwość godzenia interesów rolnictwa i przyrody?;
• dyskusja o potrzebie i skutkach utrzymania lub braku utrzymania rzek prowadzona jest między ekologami i meliorantami,
a często w gronie własnym meliorantów; w dyskusjach tych nie widać rolników, którzy powinni być najbardziej zainteresowani utrzymaniem w sprawności systemów melioracyjnych; czy takie dyskusje bez rolników mają sens, czy mogą doprowadzić
do konstruktywnych rozwiązań; szczególnie jeśli dotyczą potrzeb melioracji i eksploatacji systemów melioracyjnych?;
• faktem jest małe zainteresowanie rolników utrzymaniem melioracji szczegółowych; czy wiadomo, z czego to wynika; może są
to jeszcze pozostałości po okresie, gdy bywało, że melioracje prowadzone były z powodów politycznych, a nie rzeczywistego
zapotrzebowania; w jakich warunkach i kiedy regulacja stosunków wodnych (ograniczenie skutków susz i powodzi) jest celowa z uwagi na konieczność podwyższenie plonów i zapewnienie konkurencyjności gospodarstw rolnych?;
• bronienie melioracji przez inżynierów meliorantów wydaje się być skazane na porażkę; często trudno jest odeprzeć argument ekologów (patrz ramka), że np. „rzeki nie muszą być utrzymywane, rolnictwo tego nie potrzebuje, a co najwyżej
jeden rolnik”; czy zasadne jest stwierdzenie, że „czy podejmować prace melioracyjne (utrzymaniowe) powinno zależeć od
uzgodnień rolnika z ekologiem, natomiast jakie stosować metody prac utrzymaniowych powinno wynikać z uzgodnień
inżyniera z przyrodnikiem”;
• jak spowodować, by swego interesu bronili rolnicy; czy możliwa jest ocena strat gospodarczych, gdy dana czynność (np. odmulenie, wykoszenie) nie zostanie podjęta; czy możliwe jest udokumentowanie wpływu obecnego prawa (np. opracowanie
raportu oceny oddziaływania inwestycji na środowisko) przy planowaniu niewielkich prac utrzymaniowych na efekty ekonomiczne gospodarstwa rolnego; w jakich przypadkach można mówić o znaczącym oddziaływaniu prac utrzymaniowych na
środowisko, a szczególnie dotyczy to zaniedbanych (niekonserwowanych) rzek uregulowanych?;
• trudno wyobrazić sobie, aby z uwagi na ochronę środowiska przyrodniczego całkowicie zaniechać prowadzenia prac utrzymaniowych na wszystkich rzekach w Polsce; czy wiemy, które rzeki powinny (mogą) być wyłączone z grupy rzek istotnych
dla rolnictwa; czy zasadne jest utworzenie grupy rzek istotnych dla środowiska przyrodniczego; czy rzeczywiście wiadomo jak
powinna wyglądać rzeka „rolnicza”, aby pomimo swych funkcji gospodarczych była przyjazna dla środowiska przyrodniczego? Czy odważy się ktoś opracować kodeks dobrych praktyk utrzymaniowych rzek nizinnych?
Warto byłoby, przynajmniej zastanowić się nad odpowiedzią na powyższe pytania. Udostępniamy łamy naszego czasopisma na artykuły związane z podaną wyżej problematyką, a szczególnie zachęcamy do podzielenia się przykładami realizacji prac
utrzymaniowych na rzekach.
Redakcja
151
Prof. dr hab. inż. LESZEK ŁABĘDZKI – [email protected]
Dr inż. BOGDAN BĄK – [email protected]
Mgr inż. EWA KANECKA-GESZKE – [email protected]
Mgr KAROLINA SMARZYŃSKA – [email protected]
Mgr inż. TYMOTEUSZ BOLEWSKI – [email protected]
Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Kujawsko-Pomorski Ośrodek Badawczy w Bydgoszczy
System monitorowania i prognozowania
warunków wilgotnościowych ekosystemów rolniczych
Wstęp
Zintegrowane monitorowanie oraz prognozowanie deficytu i nadmiaru wody jako zjawisk niekorzystnych w rolnictwie, jest działaniem wspierającym racjonalne wykorzystanie
zasobów wody w rolnictwie. Częsta zmiana warunków meteorologicznych, zwłaszcza opadów w okresie wegetacyjnym,
skutkuje dla produkcji roślinnej okresami nadmiernego uwilgotnienia gleby oraz częściej suszą rolniczą. Polskie rolnictwo
opiera się głównie na wodach opadowych, retencjonowanych
w glebie i wykorzystywanych przez rośliny uprawne. W półroczu letnim największy pobór wody przez rośliny często
przewyższa występujące w tym czasie opady atmosferyczne.
Ocenia się, że produkcja rolnicza w Polsce obejmuje około
60% powierzchni kraju i na jej potrzeby wykorzystuje się ponad 40% sumarycznych rocznych opadów atmosferycznych
[Mioduszewski i in., 2011]. Skutki deficytu lub nadmiaru
wody mają poważne znaczenie ekonomiczne, społeczne i środowiskowe, stąd potrzeba monitorowania ich przebiegu oraz
prognozowania.
Przestrzenny i czasowy rozkład deficytów i nadmiarów
wody na obszarach rolniczych zależy również od zmienności warunków glebowo-wodnych oraz charakteru i poziomu
produkcji rolniczej na danym obszarze. Zwiększający się dostęp na wsi do Internetu sprawił, że rolnicy coraz chętniej
korzystają z informacji, które mogą wspomagać ich działania
dotyczące produkcji rolniczej. W Polsce od połowy pierwszego dziesięciolecia XXI wieku działa kilka internetowych
serwisów, które dostarczają informacje o warunkach agrometeorologicznych. Do najważniejszych serwisów należą:
• Ogólnopolski monitoring suszy rolniczej w Polsce prowadzony przez Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach. W serwisie internetowym IUNG
prezentowane są mapy zagrożenia suszą rolniczą w okresach 6-dekadowych od kwietnia do września. Kryterium
identyfikacyjne suszy stanowią krytyczne wartości klimatycznego bilansu wodnego, powodujące obniżenie plonów o 15% w stosunku do wartości średnich z wielolecia
[Doroszewski i in., 2008; SMSR, 2012].
• Wielkopolski Internetowy Serwis Informacji Agrometeorologicznej (WISIA), powstały na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu [AGROMETEO, 2012, Leśny
i in., 2004]. Celem serwisu jest dostarczanie informacji
i prognoz agrometeorologicznych, które tworzą system
rolniczego wspomagania decyzji służących organizowaniu codziennej pracy w gospodarstwie rolnym na obszarze Wielkopolski i przyległych województw.
152
• Monitoring suszy na obszarach rolniczych na Kujawach,
obejmujący rejon doliny górnej Noteci i Kujaw, czyli obszarów szczególnie zagrożonych suszą meteorologiczną i rolniczą. System został uruchomiony w 2008 r. w Instytucie
Melioracji i Użytków Zielonych (obecnie Instytut Technologiczno-Przyrodniczy) i działał do końca okresu wegetacyjnego w 2012 r. [Bąk, Łabędzki, 2009; Kasperska-Wołowicz,
Łabędzki, 2006, Łabędzki, 2006; Łabędzki, Bąk, 2010].
• Prognostyczno-operacyjny system udostępniania charakterystyk suszy „POSUCH@” prowadzony przez Instytut
Meteorologii i Gospodarki Wodnej [IMGW, 2013]. Bazę
serwisu stanowi system oceny i prognozy rozwoju suszy
oraz opisu susz historycznych.
W ramach Programu Wieloletniego pt. „Standaryzacja
i monitoring przedsięwzięć środowiskowych, techniki rolniczej
i rozwiązań infrastrukturalnych na rzecz bezpieczeństwa i zrównoważonego rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich”, realizowanego przez Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w latach
2011-2015, został opracowany i wdrożony w 2012 r. system
monitoringu deficytu i nadmiaru wody w obszarach rolniczych.
Powyższe zadanie jest elementem działania 1.2 „Monitoring,
prognoza przebiegu i skutków oraz ocena ryzyka wystąpienia
deficytu i nadmiaru wody na obszarach wiejskich”.
W artykule przedstawiono założenia, stosowane metody
i schemat działania utworzonego systemu monitoringu agrometeorologicznego, który jest prowadzony w wybranych regionach
Polski, a jego wyniki są prezentowane na stronach internetowych. Monitoring prowadzony jest dla wybranych upraw polowych i użytków zielonych w wybranych reprezentatywnych ekosystemach rolniczych i zlewniach rolniczych. Znajdują się one
w kilkunastu regionach agroklimatycznych Polski, o różnych
warunkach glebowo-wodnych. Wyniki monitoringu są reprezentatywne dla obszaru kraju o powierzchni ok. 200 tys. km2.
Prezentowany system przedstawia informacje dotyczące warunków opadowych, warunków uwilgotnienia gleby,
kwantyfikację suszy rolniczej i będącej jej skutkiem potencjalną redukcję plonów. W porównaniu z innymi, podobnymi systemami monitoringu działającymi w Polsce, dostarcza
również prognozę tych warunków i parametrów na okres
najbliższych 10 i 20 dni.
Opis systemu monitoringu
System pomiarowo-informatyczny monitoringu warunków agrometeorologicznych w ekosystemach rolniczych składa się z bazy danych, modułu modelowania (który zawiera
algorytmy i procedury symulacji warunków wodnych oraz
obliczania wskaźników) oraz modułu prezentacji wyników.
Istotnym elementem systemu jest baza danych, zawierająca
dane meteorologiczne: historyczne, bieżące i prognostyczne
oraz stałe dane glebowo-rolnicze. Dane te służą do obliczania
wskaźników opisujących stan rzeczywisty i prognozę nadmiaru i deficytu wody oraz skutków deficytu w postaci potencjalnej redukcji plonu końcowego. Formą prezentacji wyników
monitoringu są mapy, wykresy i tabele.
Na podstawie analizy zróżnicowania klimatycznego Polski i warunków agroklimatycznych na obszarze kraju, wydzielono do celów monitoringu 13 regionów (rys. 1, tab. 1)
[Woś, 1999]. Granice regionów pokrywają się z granicami
powiatów. Całkowita powierzchnia powiatów leżących w granicach tych regionów wynosi 204 615 km2. W każdym z tych
regionów znajduje się automatyczna stacja meteorologiczna,
z której pozyskiwane dane pomiarowe są transmitowane za
pomocą GPRS do Ośrodka ITP w Bydgoszczy.
Lokalizacja automatycznych stacji meteorologicznych
Tabela 1
Nr
Stacja
Wysokość
(m n.p.m.)
Szerokość
geograficzna
Długość
geograficzna
Region klimatyczny
wg Wosia [1999]
1
Koszalin
32
54o12’
16o09’
VII Środkowopomorski
19o19’
IV Dolnej Wisły
XII Mazursko-Podlaski
2
Elbląg
-3
54o10’
3
Biebrza
103
53o39’
22o34’
4
Pyrzyce-Reńsko
23
53o14’
14o57’
VI Zachodniopomorski
5
Bydgoszcz
66
53o06’
18o01’
IX Chełmińsko-Toruński
XV Środkowowielkopolski
6
Mława-Białuty
168
53o12’
20o23’
X Zachodniomazurski
XI Środkowomazurski
7
Osięciny-Samszyce
93
53o36’
18o42’
XVII Środkowopolski
8
Falenty
107
52o08’
20o55’
XVIII
Środkowomazowiecki
9
Zielona Góra
182
51o56’
15o30’
XIV Lubuski
10
Kalisz
140
51o44’
18o05’
XVI
Południowowielkopolski
171
51o14’
22o34’
XIX Podlasko-Poleski
XXI Wschodniomałopolski
XXVIII
Zamojsko-Przemyski
273
50o43’
16o45’
XXIV Dolnośląski Środkowy
210
50o12’
20o17’
XXVI Śląsko-Krakowski
11
Lublin
12 Niemcza-Gilów
13
ProszowiceOpatkowice
Źródło: opracowanie własne
Rys. 1. Lokalizacja automatycznych stacji meteorologicznych;
 – stacje meteorologiczne,  – zlewnie rolnicze
W 7 regionach wybrano reprezentatywne zlewnie rolnicze, w których prowadzone są okresowe pomiary wilgotności
gleby w wybranych uprawach i siedliskach użytków zielonych (rys. 1):
1) zlewnia rzeki Gowienicy, region północno-zachodni,
wschodnia część jeziora Miedwie, stacja nr 4,
2) polder Fiszewka „S”, region północn – Żuławy, stacja nr 2,
3) obiekt Kuwasy, region północno-wschodni – zlewnia Biebrzy, stacja nr 3,
4) zlewnia rzeki Zgłowiączki, region centralny – Kujawy,
stacja nr 7,
5) zlewnia rzeki Mławki, region centralny – Mazowsze, stacja nr 6,
6) zlewnia Ślęzy, region południowo-zachodni – Przedgórze
Sudeckie, stacja nr 12,
7) zlewnia rzeki Szreniawy, region południowy – Wyżyna
Olkuska, stacja nr 13.
Monitorowanie deficytów i nadmiarów wody odbywa się
metodą wskaźnikową. Warunki opadowe są monitorowane za
pomocą wskaźnika standaryzowanego opadu SPI, uwilgotnienie gleby – wskaźnika uwilgotnienia gleby SMI, deficyt wody
dla roślin uprawnych – wskaźnika suszy rolniczej CDI, potencjalna redukcja plonu końcowego – wskaźnika redukcji plonu
YR. Ocenę tych warunków dokonuje się na podstawie wartości liczbowych powyższych wskaźników. Jest to etap kwantyfikacji oceny. Następnie, stosując uzasadnioną klasyfikację
wartości tych wskaźników i kryteria, dokonuje się werbalnej
oceny uwarunkowań według przyjętej klasyfikacji.
Wskaźniki wyznaczane są w okresie kwiecień-październik co dekadę, za okres poprzedzających 10/11 dni. Tworzona jest prognoza średnio- (10-dniowa) i długoterminowa (20-dniowa) tych wskaźników na podstawie prognozy meteorologicznej, pozyskiwanej z MeteoGroup Polska
[MeteoGroup 2012]. MeteoGroup Polska stosuje własny
system prognozowania Multi-Model MOS (Model Output Statistics), u podstaw którego leżą obliczenia meteorologicznych modeli numerycznych z najbardziej uznanych
światowych ośrodków.
Wskaźnik SPI obliczany jest dla 35 stacji meteorologicznych położonych na obszarze całego kraju. Parametry potrzebne do określania pozostałych wskaźników są pozyskiwane
z użyciem modelowania matematycznego. Zastosowano model CROPBALANCE, będący autorskim modelem opracowanym w ITP, który symuluje bilans wodny gleby z krokiem
czasowym 1 doby [Łabędzki, 2006; Łabędzki i in., 2008].
Wskaźniki SMI, CDI i YR są obliczane dla następujących
upraw rolniczych: pszenica ozima, jęczmień jary, ziemniak
późny, burak cukrowy, rzepak ozimy i kukurydza, na glebach
bardzo lekkich, lekkich, średnich i ciężkich [Gleboznawstwo,
1995] oraz dla trwałych użytków zielonych w siedlisku mokrym, wilgotnym, posusznym i suchym (tab. 2).
153
Monitorowane rośliny i kategorie gleb
Roślina/siedlisko TUZ
Tabela 2
Kategoria gleb
bardzo lekkie
lekkie
średnie
ciężkie
Pszenica ozima
x
x
x
x
Jęczmień jary
x
x
x
x
Ziemniak późny
x
x
x
x
Burak cukrowy
-
x
x
x
Rzepak ozimy
-
x
x
x
Kukurydza na zielonkę
-
x
x
X
Siedlisko TUZ
mokre A
dla wybranych upraw polowych i kategorii gleb oraz
siedlisk trwałych użytków zielonych polowych i kategorii gleb oraz prognozy na 10 i 20 dni naprzód.
2.4.Mapy potencjalnej redukcji plonu roślin uprawnych i trwałych użytków zielonych w 13 regionach
(o powierzchni 204 tys. km2) oraz prognozy na
10 i 20 dni naprzód.
2.5.Wykresy obrazujące wyniki pomiarów wilgotności
gleby w wybranych agroekosystemach w 7 zlewniach badawczych.
Warunki opadowe
wilgotne B posuszne C suche D
– na oznaczonej kategorii gleby uprawa nie jest wskazana; TUZ – trwałe użytki zielone
Od 1 kwietnia 2013 r. wyniki monitoringu prezentowane są na stronie internetowej pod adresem http://agrometeo.
itp.edu.pl lub na stronie ITP (www.itp.edu.pl, zakładka: Monitoring Agrometeo).
Warunki opadowe są oceniane przy użyciu wskaźnika
standaryzowanego opadu SPI (Standardized Precipitacion Index). Jest to wskaźnik deficytu i nadmiaru opadów, pokazujący standaryzowane odchylenie opadu w danym okresie od
mediany opadu [Bąk, Łabędzki, 2002; Łabędzki, 2006, 2007;
Łabędzki in., 2008; McKee i in., 1993, 1995, National Drought Mitigation Centre, 2012]. Wskaźnik SPI obliczany jest
z wykorzystaniem historycznego ciągu opadów wg wzoru:
SPI =
Strona obejmuje szereg podstron, zawierających informacje o projekcie (Opis projektu, Zespół realizacyjny, Opis
systemu monitoringu) oraz o warunkach wilgotnościowych
agroekosystemów (Warunki opadowe, Uwilgotnienie gleby,
Deficyt wody roślin uprawnych, Potencjalna redukcja plonu). Ponadto prowadzony jest również monitoring wód powierzchniowych płynących (podstrona: Wody powierzchniowe płynące), który nie jest przedmiotem tego artykułu.
Na stronie prezentowane są:
1. Co miesiąc mapy warunków opadowych na obszarze całej
Polski (na podstawie pomierzonych opadów na 35 stacjach) w poprzedzających okresach 1-, 2-, 3-, 6-, 12-, 24-,
36- i 48-miesięcznych.
2. Co dekadę:
2.1. Mapy warunków opadowych na obszarze całej Polski (na podstawie pomierzonych opadów na 35
stacjach) w poprzedzającym okresie trzech dekad
(30/31 dni) oraz prognozy na 10 i 20 dni naprzód.
2.2. Mapy warunków uwilgotnienia gleby w 13 regionach
(o powierzchni 204 tys. km2) dla wybranych upraw
polowych i kategorii gleb oraz siedlisk trwałych użytków zielonych oraz prognozy na 10 i 20 dni naprzód.
2.3.Mapy obrazujące deficyt wody dla roślin i suszę rolniczą w 13 regionach (o powierzchni 204 tys. km2)
154
u − u sr
du
(1)
gdzie:
SPI– wskaźnik standaryzowanego opadu,
u – znormalizowana wartość opadu zmierzonego,
uśr – średnia wartość znormalizowanego ciągu opadów,
du – odchylenie standardowe znormalizowanego ciągu
opadów.
Na podstawie wartości SPI dokonywana jest ocena niedoboru opadów (intensywności suszy meteorologicznej)
i nadmiaru opadów:
1) co dekadę w przesuwanych o dekadę poprzedzających
okresach 3-dekadowych,
2) co miesiąc w poprzedzających okresach 1-, 2-, 3-, 6-, 12-,
24-, 36- i 48-miesięcznych.
SPI dla okresu 1-6 miesięcy (SPI-3dek, SPI-1, SPI-2, SPI-3,
SPI-6) służy do monitoringu krótkotrwałych lub sezonowych
niedoborów lub nadmiarów opadów, SPI obliczany dla 12 miesięcy (SPI-12) – wielomiesięcznych (średnioterminowych), SPI
dla 24-48 miesięcy (SPI-24, SPI-36, SPI-48) – kilkuletnich
(długoterminowych). SPI dla 1-3 miesięcy dobrze korelują
z wilgotnością gleby, czyli mogą wskazywać na zagrożenie suszą
glebową i rolniczą bądź nadmiernym uwilgotnieniem gleby, dla
Tabela 3
Klasyfikacja warunków opadowych na podstawie wskaźnika SPI
Wartość SPI
Kategoria warunków opadowych
≤ –2,00
susza ekstremalna
(-2,00; -1,50]
susza silna
(-1,50; -1,00]
susza umiarkowana
(-1,00; -0,50]
susza słaba
(-0,50; 0,50)
warunki przeciętne
[0,50; 1,00)
wilgotno
[1,00; 1,50)
umiarkowanie mokro
[1,50; 2,00)
bardzo mokro
≥ 2,00
ekstremalnie mokro
Źródło: opracowanie własne na podstawie McKee i in. [1993]
Rys. 2. Warunki opadowe na podstawie wskaźnika SPI w Polsce w maju 2013 r.
6-12 miesięcy – z natężeniem przepływu w rzekach i wskazują na zagrożenie suszą hydrologiczną wód powierzchniowych,
a dla 24-48 miesięcy – z poziomami wody gruntowej i są odpowiednie do detekcji susz wywołujących długookresowe skutki
(np. suszę wód gruntowych). Klasyfikację warunków opadowych dokonuje się według 9-stopniowej skali (tab. 3).
Przykład oceny warunków opadowych na podstawie wskaźnika SPI w Polsce w maju 2013 r. przedstawiono na rysunku 2.
155
Warunki uwilgotnienia gleby
Deficyt wody dla roślin uprawnych
Ocena warunków uwilgotnienia gleby dokonywana jest
na podstawie wartości wskaźnika uwilgotnienia gleby SMI
(Soil Moisture Index) [Hunt i in., 2008], obliczanego na koniec dekady wg wzoru:
ZWU a
SMI = −5 + 10
(2)
ZWU
gdzie:
ZWUa – aktualny zapas wody użytecznej w warstwie korzeniowej,
ZWU – zapas wody użytecznej w warstwie korzeniowej.
Wskaźnik SMI umożliwia porównanie warunków uwilgotnienia w glebach o różnych zdolnościach retencyjnych
i obiektywną ocenę intensywności suszy glebowej oraz stanów nadmiernego uwilgotnienia. Klasyfikację uwilgotnienia
gleby dokonuje się według 4-stopniowej skali (tab. 4).
Ocena wielkości deficytu wody dla roślin uprawnych i intensywności suszy rolniczej dokonywana jest na podstawie
wskaźnika CDI (Crop Drought Index) [Bąk, 2006; Brunini
i in., 2005; Łabędzki 2006]. Wskaźnik CDI pokazuje redukcję ewapotranspiracji, spowodowanej niedoborem wody
w glebie, w stosunku do ewapotranspiracji potencjalnej i obliczany jest wg wzoru:
Tabela 4
Klasyfikacja uwilgotnienia gleby na podstawie wskaźnika SMI
Wartość SMI
Kategoria uwilgotnienia gleby
≥ 5,00
nadmierne uwilgotnienie
0,00; 5,00
optymalne uwilgotnienie
-2,00; 0,00
susza glebowa umiarkowana
-5,00; -2,00
susza glebowa silna
Przykład oceny uwilgotnienia gleby w uprawie pszenicy
ozimej na glebie średniej w okresie 01–10.06.2013 r. według
wskaźnika SMI oraz prognozy 10- i 20-dniowe przedstawiono na rys. 3.
Rys. 3. Ocena uwilgotnienia gleby w uprawie pszenicy ozimej na glebie średniej w okresie 01-10.06. 2013 r. według wskaźnika SMI
oraz prognoza 10- i 20-dniowa
156
CDI = 1 −
ET
ETp
(3)
gdzie:
ET – ewapotranspiracja rzeczywista w warunkach niedoboru wody w glebie,
ETp – ewapotranspiracja potencjalna w warunkach dostatecznego uwilgotnienia gleby.
Wskaźnik CDI przyjmuje wartości: CDI = 0 gdy ET =
ETp, CDI < 1 gdy ET < ETp, CDI = 1 gdy ET = 0.
Klasyfikację deficytu wody dla roślin uprawnych i intensywności suszy rolniczej na podstawie wartości wskaźnika
CDI dokonuje się według 4-stopniowej skali (tab. 5).
Tabela 5
Klasyfikacja deficytu wody na podstawie wskaźnika CDI
Wartość CDI
Kategoria deficytu wody i suszy rolniczej
0,00; 0,10
brak deficytu, brak suszy
0,10; 0,20
deficyt umiarkowany, susza umiarkowana
0,20; 0,50
deficyt duży, susza silna
0,50; 1,00
deficyt bardzo duży, susza bardzo silna
Potencjalna redukcja plonu YR
YR (%)
Tabela 6
Redukcja plonu
0; 9
mała
10; 19
umiarkowana
20; 50
duża
50; 100
bardzo duża
ności krytycznej (pF = 3,0), WTW – wilgotności trwałego
więdnięcia. Przykład takiego wykresu dla zlewni Zgłowiączki
przedstawiony jest na rysunku 4.
Potencjalna redukcja plonu końcowego
Prognozowana potencjalna redukcja plonu końcowego
roślin uprawnych, spowodowana niedoborem wody i redukcją ewapotranspiracji, jest obliczana z użyciem metody Raesa
[Raes i in., 2006]. Wskaźnik YR (Yield Reduction) jest obliczany co dekadę wg wzoru:
tj
M

N
 Yre 

 Li 

ET
 = 1 − ∏ ∏ 1 − k y (1 −
YR = 1 −
)   (4)
 Yp 

ET p  
i =1  j =1 


j 

i
gdzie:
Yre – plon zredukowany w wyniku niedoboru wody glebowej,
Yp – plon potencjalny w warunkach dostatecznego
uwilgotnienia gleby,
ky – współczynnik reakcji plonu na niedobór wody,
ET – ewapotranspiracja rzeczywista,
ETp – ewapotranspiracja potencjalna w warunkach dostatecznego uwilgotnienia gleby,
N – liczba faz fenologicznych,
M – liczba okresów w fazie fenologicznej i, tj – długość
okresu j w fazie i (dni),
Li – długość fazy fenologicznej i (dni),
i – numer fazy fenologicznej,
j – numer okresu w fazie i.
Klasyfikację potencjalnej redukcji plonu końcowego dokonuje się według 4-stopniowej skali (tab. 6).
Pomiary wilgotności gleby
Pomiary wilgotności gleby w badanych zlewniach rolniczych są prowadzone przynajmniej raz w miesiącu w okresie
od kwietnia do października. Na wykresach przedstawiane są
pomierzone wartości wilgotności gleby na głębokości 20 cm
w odniesieniu do charakterystycznych stanów wilgotności
gleby: PPW – polowej pojemności wodnej, WK – wilgotWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
Rys. 4. Pomierzona wilgotność gleby na gruntach ornych i użytkach zielonych w zlewni Zgłowiączki; PPW – polowa pojemność
wodna, WK – wilgotność krytyczna (pF = 3,0), WTW – wilgotność trwałego więdnięcia
Podsumowanie
Opracowany i wdrożony system monitoringu deficytu i nadmiaru wody w ekosystemach rolniczych w wybranych regionach Polski i prezentacja wyników monitoringu
w Internecie, ma na celu wskazywanie potencjalnego zagrożenia niekorzystnymi warunkami wilgotnościowymi różnych
upraw polowych i użytków zielonych. Informacje te, wsparte
krótkoterminowymi i średnioterminowymi prognozami rozwoju tych niekorzystnych zjawisk, mogą wspomagać działania prowadzące do racjonalnego wykorzystania zasobów
wody w rolnictwie i prowadzenia nawodnień, a także do oceny możliwych strat w plonach.
157
ARTYkUŁY nAUkOWE I InŻYnIERSkIE
Monitorowanie warunków agrometeorologicznych
z wykorzystaniem automatycznych stacji meteorologicznych
i bezprzewodowej sieci do przesyłania danych, pozwala na
przyspieszenie procesu obliczania wskaźników deficytu i nadmiaru wody w wybranych regionach i szybką aktualizację treści na stronach internetowych.
W porównaniu z innymi podobnymi systemami monitoringu, działającymi w Polsce, prezentowany system charakteryzuje się szerszym zakresem informacji, obejmującej warunki opadowe, warunki uwilgotnienia gleby, kwantyfikację
suszy rolniczej i będącej jej efektem potencjalną redukcję plonów. Dostarcza również prognozę tych warunków i parametrów na okres najbliższych 10 i 20 dni.
autorzy pragną podziękować pozostałym osobom realizującym
monitoring w zakresie prowadzenia pomiarów wilgotności gleby
i stanów/przepływów wody. Są to następujący pracownicy instytutu
technologiczno-Przyrodniczego: dr hab. antoni kuźniar, dr hab.
tomasz Szymczak, dr agnieszka Mąkosza, dr Sławomir chrzanowski, dr jerzy terlikowski, mgr Marek Helis, mgr katarzyna
krężałek
LITERATURA
1. AGROMETEO.: 2012. Wielkopolski Internetowy Serwis Informacji
Agrometeorologicznej (WISIA). [online] www.agrometeo.pl. [dostęp:
20.11.2012]
2. Bąk B.: 2006. Wskaźnik standaryzowanego opadu SPI jako kryterium
oceny suszy rolniczej na glebach o różnej retencji użytecznej. Pr. dokt.
ss. 160
3. Bąk B., Łabędzki L.: 2002. Assessing drought severity with the relative precipitation index (RPI) and the standardized precipitation index
(SPI). Journal of Water and Land Development, 6, s. 89-105
4. Bąk B., Łabędzki L.: 2009. Monitoring suszy meteorologicznej i rolniczej na kujawach i w dolinie górnej noteci oraz jego prezentacja
w Internecie. Wiad. Melior. i Łąk., nr 1, s. 13
5. Brunini O., Dias Da Silva P.L., Grimm A.M., Assad Delgado E., Boken
V.k.: 2005. Agricultural drought phenomena in Latin America with
focus on Brazil. W: Monitoring and predicting agricultural drought.
Red. V.k. Boken, A.P. Cracknell, R.L. Heathcote. Oxford University
Press, s. 156-168
6. Doroszewski A., kozyra J., Pudełko R., Stuczyński T., Jadczyszyn J.,
koza P., Łopatka A.: 2008. Monitoring suszy rolniczej w Polsce. Wiad.
Melior. i Łąk., nr 1, s. 35
7. Gleboznawstwo. 1995. Red. B. Dobrzanski, S. Zawadzki. Warszawa:
PWRiL. ss. 562
8. Hunt E.D., Hubbard k.D., Wilhite D.A., Arkebauer T.M., Dutcher
A.L.: 2008. The development and evaluation of a soil moisture index.
International Journal of Climatology. Published online in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com) DOI: 10.1002/joc.1749
9. IMGW: 2013. Prognostyczno-operacyjny system udostępniania charakterystyk suszy „POSUCH@. [online]. http://posucha.imgw.pl [dostęp: 20.01.2013]
10. kasperska-Wołowicz W., Łabędzki L.: 2006. koncepcja systemu monitorowania suszy na obszarach rolniczych. Woda Środowisko Obszary
Wiejskie, t. 6, z. 1, s. 161-171
11. Leśny J, Juszczak R., Olejnik J.: 2004. Agrometeorologiczna osłona
rolnictwa – tworzenie prognoz oraz ich możliwości aplikacyjne w praktyce rolniczej. Rocz. AR Poz. Melior. Inż. Środ., nr 25, s. 295
12. Łabędzki L.:2006. Susze rolnicze – zarys problematyki oraz metody
monitorowania i klasyfikacji. Woda Środowisko Obszary Wiejskie.
Rozpr. nauk. Monogr., nr 17, ss. 107
13. Łabędzki L.: 2007. Estimation of local drought frequency in central
Poland using the standardized precipitation index SPI. Irrigation and
Drainage. 56, 1, s. 67-77. DOI: 10.1002/ird.285
14. Łabędzki L., Bąk B.: 2010. Monitoring i prognozowanie suszy rolniczej
na przykładzie regionalnego systemu monitorowania suszy na kujawach. W: klimatyczne zagrożenia rolnictwa w Polsce. Red. C. koźmiński, B. Michalska, J. Leśny. Wyd. nauk. Uniw. Szczecin, s. 79-102
15. Łabędzki L., Bąk B., kanecka-Geszke E., kasperska-Wołowicz W.,
Smarzyńska k.: 2008. Związek między suszą meteorologiczną i rolniczą w różnych regionach agroklimatycznych Polski. Woda Środowisko
Obszary Wiejskie. Rozpr. nauk. Monogr., 25, ss. 137
16. MeteoGroup: 2012. Moja AgroPogoda. [online] http://agropogoda.
meteogroup.pl/[dostęp: 20.01.2012]
17. Mckee T.B., Doesken n.J., kleist J.: 1993. The relationship of drought
frequency and duration to time scales. Proc. 8th Conf. Applied Climatology, 17-22 January 1993. Anaheim, California, s. 179-184
18. Mckee T.B., Doesken n.J., kleist J.: 1995. Drought monitoring with
multiple time scales. Preprints 9th Conf. Applied Climatology, 15-20
January 1995. Dallas, Texas, s. 233-236
19. Mioduszewski W., Szymczak T., kowalewski Z.: 2011. Gospodarka
wodna jako dyscyplina naukowa w służbie rolnictwa. Woda Środowisko
Obszary Wiejskie, t. 11, z. 1, s. 179-202.
20. national Drought Mitigation Center. 2012. University of nebraskaLincoln (nDMC) [online]. http://www.droughtmonitor.unl.edu/
[dostęp 20.02.2012]
21. Raes D., Geerts S., kipkorir E., Wellens J., Sahli A.: 2006. Simulation
of yield decline as a result of water stress with a robust soil water balance model. Agriculture Water Management, 81, s. 335-357
22. SMSR: 2012. System Monitoringu Suszy Rolniczej w Polsce (SMSR).
[online] www.susza.iung.pulawy.pl [dostęp 20.02.2012]
23. Woś A.: 1999. klimat Polski. Wydaw. nauk. PWn. Warszawa,
ss. 301
n
Przypominamy o odnowieniu prenumeraty
na 2014 rok
158
Prof. dr hab. inż. Szczepan Ludwik Dąbkowski – [email protected]
Mgr inż. Magdalena Gugała – [email protected]
Lic. Anna Kula – [email protected]
Mgr Paweł Szymczuk – [email protected]
Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Zakład Inżynierii Wodnej i Melioracji w Falentach
Ewidencja urządzeń melioracji wodnych jako źródło danych
w realizacji Dyrektywy INSPIRE
Wprowadzenie i cel pracy
Tworzenie europejskiej infrastruktury informacji prze
strzennej jest procesem ciągnącym się od lat 80. ubiegłe
go wieku. Wtedy to po raz pierwszy uznano technologię
Systemu Informacji Geograficznej (GIS) jako narzędzie
kreowania i wdrażania polityk wspólnotowych, szczególnie w zakresie środowiska. Pod koniec lat 90. podjęto inicjatywę utworzenia Europejskiej Infrastruktury Danych
Przestrzennych (ESDI), która po latach została zwieńczona
uchwaleniem Dyrektywy 2007/2/WE ustanawiającej infrastrukturę informacji przestrzennej w Europie (INSPIRE) przez Parlament Europejski i Radę z 14 marca 2007
roku zwaną dalej w skrócie Dyrektywą INSPIRE. Już na
początku wyżej wymienionego aktu prawnego zostaje podkreślony cel pojawienia się Dyrektywy INSPIRE, który
mówi o wielu problemach dotyczących zakresu jakości,
dostępności, organizacji, uzyskania i korzystania z informacji przestrzennej w państwach europejskich. Dyrektywa stwarza okazję do utworzenia standardów wymiany danych, które przede wszystkim odnoszą się do środowiska.
Zostają podkreślone takie cechy jak interoperacyjność, czyli możliwość łączenia zbiorów danych przestrzennych oraz
współdziałania usług danych przestrzennych i harmonizacja, czyli zapewnienie środków prawnych, organizacyjnych
i technicznych, które w końcowym efekcie będą prowadzić
do spójności danych.
Dyrektywa INSPIRE ma charakter ramowy (zawiera opis
podstawowych pojęć i mechanizmów), a w celu jej efektywnego wdrożenia powstało wiele przepisów implementacyjnych,
które regulują działanie europejskiej infrastruktury informacji
przestrzennej.
Jednym z przykładów przepisów implementacyjnych jest
„Specyfikacja Danych” dla każdego z 34 tematów danych
przestrzennych ujętych w 3 załącznikach do dyrektywy. Dla
tematu 9 „Obiekty rolnicze i akwakultury” z 3 załącznika
obowiązuje Specyfikacja Danych Dotyczących Obiektów
Rolniczych i Akwakultury – Projekt Wytycznych [Specyfikacja Danych...], a jej ostateczna wersja nie została jeszcze
opublikowana.
Celem pracy jest analiza zakresu przydatności ewidencji
urządzeń melioracji wodnych prowadzonej przez wojewódz
kie zarządy melioracji i urządzeń wodnych i tworzonych
baz danych zawierających tę ewidencję w procesie osiągania celów Dyrektywy INSPIRE. Wynikająca z tej specyfikacji potrzeba wykorzystania danych melioracyjnych, które są
niezbędne do realizacji Dyrektywy INSPIRE stwarza okazję
bliższemu przyjrzeniu się ewidencji urządzeń melioracyjnych
w aspekcie jej przydatności i stopnia spełniania potrzeb dyWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
rektywy, jak i skorelowania pojęć stosowanych w ewidencji
i w Specyfikacji Danych. Warto już na wstępie zauważyć, że
ewidencja urządzeń nabiera w tej sytuacji innej rangi, a melioracje doceniane są jako ważny element środowiska przyrodniczego oraz ekonomiki i informacji o ważnym dziale
gospodarki narodowej jakim jest rolnictwo i wykorzystanie
wody na obszarach wiejskich.
Dyrektywa INSPIRE – zadania, wymagania i rola
W każdym kraju UE dane przestrzenne gromadzone
są przez różne urzędy, instytucje oraz organizacje, zarówno szczebla centralnego, jak również regionalnego. W państwach Wspólnoty Europejskiej istnieje zatem olbrzymia
liczba baz danych rozproszonych po wielu instytucjach w zależności od dziedziny, której dotyczą. Zebranie kompleksowej informacji o przestrzeni danego regionu jest więc bardzo
czaso- i pracochłonne, a porównywanie tych danych między
wszystkimi krajami UE jest niemal niemożliwe, gdyż nie są
one zintegrowane (zharmonizowane). INSPIRE ma zmienić
opisaną sytuację.
INSPIRE to INfrastructure for SPatial InfoRmation in
Europe (Infrastruktura Informacji Przestrzennej w Europie).
W założeniu odnosi się do danych przestrzennych o tematyce
środowiskowej. Ma na celu ułatwienie i przyspieszenie dostę
pu do danych oraz zwiększenie możliwości ich porównywa
nia i przetwarzania w ramach krajów UE. Bazuje na istniejącej już infrastrukturze danych przestrzennych (Spatial Data
Infrastructure) państw członkowskich. 15 maja 2007 roku
nastąpiła ratyfikacja INSPIRE i od tamtego czasu przepisy implementacyjne INSPIRE oraz wszystkie dokumenty
z nim związane są wiążące dla państw członkowskich. Z kolei państwa członkowskie miały dwa lata na dostosowanie
i wprowadzenie w życie ustaw i przedsięwzięć koniecznych
do spełnienia wytycznych dyrektywy. Wcielanie w życie dyrektywy następuje stopniowo, z wyraźnie określonymi priorytetami wynikającymi ze stopnia przydatności danego zestawu danych przestrzennych do wielu zastosowań w procesie realizacji polityk Wspólnoty. Dlatego też tematy danych
przestrzennych przewidzianych do stosowania w ramach
INSPIRE podzielono na trzy grupy, określone w odpowiednich załącznikach do dyrektywy. Dwie pierwsze obejmują
dane przestrzenne o charakterze referencyjnym, natomiast
trzeci zestaw dotyczy specjalistycznych danych wykorzystywanych głównie przy realizacji polityk Wspólnoty Europejskiej w odniesieniu do środowiska.
Utworzenie Krajowych Infrastruktur Informacji Prze
strzennej ma się odbywać na podstawie dostępnych zasobów.
Krajowe systemy mają łączyć się w jeden wspólny system
159
na poziomie UE. Z kolei, Komisja Europejska obsługuje
geoportal INSPIRE, który umożliwia dostęp do geoportali
narodowych państw członkowskich. W ramach INSPIRE,
w każdym z państw UE jest tworzony geoportal umożliwia
jący dostęp do odpowiednio zharmonizowanych zasobów
danych przestrzennych w formie usług sieciowych, serwisów
katalogowych oraz przede wszystkim poprzez metadane (in
formacje, które opisują zbiory danych przestrzennych oraz
usługi danych przestrzennych). A oto pięć głównych założeń
INSPIRE:
1. Dane powinny być pozyskiwane tylko jeden raz oraz prze
chowywane i zarządzane w sposób najbardziej poprawny
i efektywny poprzez odpowiednie instytucje i służby.
2. Powinna być zapewniona ciągłość przestrzenna danych
tak, aby było możliwe pozyskanie różnych zasobów, z różnych źródeł, a także żeby było możliwe ich udostępnianie
wielu użytkownikom i do różnorodnych zastosowań.
3. Dane przestrzenne powinny być przechowywane na od
powiednim (jednym) poziomie administracji publicznej
i udostępniane podmiotom na pozostałych poziomach.
4. Dane przestrzenne niezbędne do odpowiedniego
zarządzania przestrzenią na wszystkich poziomach
administracji publicznej powinny być powszechnie dostępne (bez warunków utrudniających ich swobodne
wykorzystanie).
5. Powinna istnieć informacja o tym, jakie dane przestrzenne są dostępne i na jakich warunkach, a także powinna znajdować się informacja umożliwiająca
użytkownikowi ocenę przydatności tych danych do
jego celów oraz rozpoznanie warunków dotyczących
ich wykorzystywania.
W Polsce z dniem 4 marca 2010 roku dokonano wdro
żenia dyrektywy INSPIRE poprzez uchwalenie ustawy
o infrastrukturze informacji przestrzennej [Ustawa z 4 marca
2010...]. Ustawa określa przede wszystkim warunki i proce
dury tworzenia i stosowania infrastruktury informacji prze
strzennej oraz organy właściwe w tej sprawie, definiuje zasady
współpracy i koordynacji funkcjonowania infrastruktury in
formacji przestrzennej.
Według Ustawy...2010 r. nadzorcą wszystkich działań
związanych z Infrastrukturą Informacji Przestrzennej jest mi
nister właściwy ds. administracji publicznej, który wykonuje
swoje zadania przy pomocy Głównego Geodety Kraju, zaś
Rada Infrastruktury Informacji Przestrzennej jego organem
opiniodawczym i doradczym.
Przyjmuje ona również podział dokonany w Dyrektywie INSPIRE na 3 załączniki i 34 tematy danych przestrzen
nych. Wymienione zostają również organy koordynujące
oraz wiodące. Przynależność danego organu wiodącego do
określonego załącznika decyduje o kolejności wdrożenia
danej tematyki. Minister Rolnictwa i Rozwoju Wsi jest
organem wiodącym w temacie 9 „Obiekty rolnicze oraz
akwakultury” do 3 załącznika dyrektywy. W ramach umowy z Instytutem Technologiczno-Przyrodniczym Minister
zlecił ITP realizację zadań z zakresu budowy infrastruktury informacji przestrzennej dla tematu 9. Ważnymi terminami przy wdrażaniu Dyrektywy INSPIRE jest grudzień
2013 roku – jest to data, do której muszą zostać opublikowane metadane oraz styczeń 2015 – termin utworzenia
nowych zbiorów danych przestrzennych w załącznikach II
i III zgromadzonych i przystosowanych do wymogów dyrektywy.
160
Elektroniczne ewidencjonowanie urządzeń melioracji
Prowadzenie ewidencji wód istotnych dla gospodarki
wodnej w rolnictwie i urządzeń melioracji wodnych oraz
zmeliorowanych gruntów odbywa się zgodnie z Rozporzą
dzeniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 30 grud
nia 2004 r. [Rozporządzenie...2004] W dokumencie tym
wskazano materiały, z wykorzystaniem których należy pro
wadzić ewidencję:
• kopie map przeglądowych i sytuacyjnych z zaznaczonymi
wodami, urządzeniami melioracyjnymi i zmeliorowany
mi gruntami,
• wykazy wód, urządzeń oraz zmeliorowanych gruntów,
• książka ewidencyjna wód, urządzeń oraz zmeliorowanych
gruntów,
• dokumenty stanowiące podstawę do wprowadzania
zmian w stanie ewidencyjnym wód, urządzeń oraz zme
liorowanych gruntów,
• wykaz obiektów wymagających odbudowy lub moder
nizacji.
Jednostki prowadzące ewidencję na podstawie Roz
porządzenia 2004 nie były zobligowane do jej realizacji
w wersji elektronicznej. Wyjaśnia to § 2. 2. Rozporządzenia
„Ewidencja lub jej elementy mogą być jednocześnie prowadzone w systemie elektronicznym.” Wydana rok później
Ustawa [2005] o informatyzacji działalności podmiotów realizujących zadania publiczne określa obowiązki tych podmiotów w zakresie prowadzenia rejestrów zgodnie z minimalnymi wymaganiami, aby umożliwiona była wymiana informacji
w postaci elektronicznej. Brakuje jednak dotychczas instrukcji i wytycznych do prowadzenia elektronicznej ewidencji
wód, urządzeń melioracyjnych i zmeliorowanych gruntów.
Inicjatywa stworzenia aplikacji do prowadzenia elektronicznej ewidencji powstała oddolnie, w wojewódzkich zarządach
melioracji i urządzeń wodnych. Zwiększająca się corocznie
ilość danych i potrzeba lepszego zarządzania nimi skłoniły
zarządy do wprowadzenia takich aplikacji do swojej pracy.
Cenne lecz gromadzone dotychczas w formie papierowej archiwalne materiały kartograficzne jako dopełnienie ewidencji
obiektów melioracji wodnych również wymagają przetworzenia i zachowania w formie elektronicznej – aby uchronić je
przed zniszczeniem. W celu powiązania danych o obiektach
z ich prezentacją na mapach elektronicznych tworzone aplikacje oparto na Systemach Informacji Przestrzennej (SIP).
Zalet wykorzystania takich aplikacji jest wiele, wybrane
z nich przedstawiono poniżej:
• łatwość wprowadzania danych do formularzy, możliwość
wczytania danych z pomiarów terenowych wykonanych
za pomocą odbiornika GPS,
• łatwość aktualizacji danych,
• wykonywanie analiz przestrzennych i sporządzanie map,
• automatyczne sporządzanie wykazów i zestawień,
• możliwość stworzenia dodatkowych klas obiektów, któ
rych występowanie uzależnione jej od specyfiki danego
regionu kraju.
Obecnie, wszystkie wzmiuw wyposażyły się w programy
do ewidencjonowania urządzeń oparte na SIP. Stan ewidencji
w formie elektronicznej w poszczególnych województwach
jest zróżnicowany. Ewidencja wód istotnych dla rolnictwa
oraz obiektów melioracji podstawowych w niektórych województwach jest już wprowadzona w 100%, w niektórych
nadal informacje są wprowadzane. Stan ewidencji melioraWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
cji szczegółowej w formie elektronicznej jest na niższym poziomie zaawansowania. Wynika to z ogromnej ilości materiałów archiwalnych i danych, które należy wprowadzić do
systemu elektronicznego. Były one zbierane przez kilkadziesiąt lat i ich przetworzenie wiąże się z ogromnym nakładem
pracy i kosztów. Warunkiem realizacji tych zadań jest dysponowanie właściwym sprzętem, oprogramowaniem i specjalistami odpowiednio przeszkolonymi w obsłudze aplikacji
GIS. Wymienione czynniki mają znaczący wpływ na tempo
prowadzonych prac. Z naszych obserwacji wynika, że w celu
realizacji Dyrektywy INSPIRE władze państwowe będą zmuszone dofinansowywać to zadanie nałożone na wzmiuw, gdyż
jak omawiamy dalej, bazy danych ewidencyjnych z zakresu
melioracji wodnych stanowią podstawę realizacji tematu 9
„Obiekty rolnicze i akwakultury”.
Brak wspólnie uzgodnionych wytycznych prowadzenia
elektronicznej ewidencji spowodował, że mamy obecnie
w kraju kilka aplikacji tego typu wspomagających prowadze
nie ewidencji wg Rozporządzenia...2004 r. Dla każdego wo
jewództwa z osobna spełniają one swoją funkcję, lecz przy
próbie „scalenia” danych ze wszystkich województw w całym
kraju, co jest niezbędne do realizacji Dyrektywy INSPIRE,
pojawiają się trudności. Jedną z nich są różne formaty da
nych, które wymagają importu danych do tworzonej wspól
nej bazy, a następnie dostosowanie ich do prawidłowego wy
świetlania. Kolejna trudność to różnice w strukturze danych
m.in. inne nazewnictwo obiektów i atrybutów obiektów,
które wymagają ujednolicenia. Przykładowo, atrybut „nazwa cieku naturalnego” w różnych bazach ma inną nazwę
lub jest zapisany skrótem. Akurat przedstawiony przykład
należy do spraw łatwiejszych gdyż po wartości pola jakim
będzie nazwa cieku, łatwo można rozszyfrować nazwę atrybutu. Jednak nie zawsze jest to możliwe, jak np. w przypadku gdy nazwa atrybutu zapisana jest skrótem, a wartość
pola jest liczbą.
W takich przypadkach należy skorzystać z objaśnień
i przyporządkować odpowiednią nazwę atrybutu. Aplikacje stworzone do prowadzenia ewidencji mają także możliwość dodawania atrybutów, które wykraczają poza Rozporządzenie....2004. Dlatego będzie istnieć potrzeba przeanalizowania również tych atrybutów. Poza problemem
z nazewnictwem atrybutów obiektów, w strukturze danych
pojawiają się także potrzeby zmian określenia geometrii
i ujednolicenia jej dla wszystkich obiektów (określenie czy
są one punktem, linią czy poligonem). Przykładem są niektóre budowle, które zaznaczone są jako linie. Większość
wzmiuw ma jednak oznaczone te obiekty jako „geometria
punktowa”, dlatego będzie potrzeba zmiany określenia ich
geometrii na punkty.
Z analizy wykorzystywanych pakietów programowych
wynika, że zdecydowana większość wzmiuw pracuje na tej
samej aplikacji, opartej na jednakowej strukturze danych.
Dlatego też logiczne jest umożliwienie importowania danych
z pozostałych jednostek i dopasowanie ich do struktury danych używanej przez większość.
Dopiero po zaimportowaniu baz wojewódzkich do jednakowej struktury danych możliwe będzie wyświetlenie informacji o obiektach melioracyjnych w skali całego kraju.
Kolejnym krokiem będzie analiza obszarów na granicy
województw, uzgodnienie współrzędnych geograficznych
położenia obiektów melioracyjnych. Z powodu korzystania
przez wzmiuw z różnych podkładów referencyjnych mogą
pojawić się problemy ze zgodnością położenia obiektów na
granicach województw. Będzie istniała wtedy potrzeba poprawy danych źródłowych i ustalenie przez sąsiadujące jednostki wzmiuw współrzędnych tych obiektów. W przyszłości
problem może zostać rozwiązany przez określenie materiałów referencyjnych, na podstawie których należy wprowadzać dane do aplikacji. Jak przedstawiono powyżej, dopiero ujednolicenie i uporządkowanie danych melioracyjnych
w skali kraju pozwoli wykorzystać ich bazy w realizacji aktu
unijnego.
Ewidencja urządzeń melioracji jako źródło danych
do INSPIRE
Oprócz podstawowego aktu prawnego, jakim jest Dyrek
tywa INSPIRE niezbędne jest tworzenie danego zagadnie
nia zgodnie z wytycznymi zawartymi w Data Specification
on Agricultural and Aquaculture Facilities – Draft Guideli
nes (Specyfikacja Danych dotyczących obiektów rolniczych
i akwakultury – projekt wytycznych) z dnia 16 czerwca
2011 r. Projekt specyfikacji zakłada dwa poziomy pozyski
wania danych:
1) model podstawowy (CoreModel),
2) model rozszerzony (ExtendedModel).
Model podstawowy będzie stanowił minimalny poziom
informacji wymagany dla wszystkich zbiorów danych, na
wszystkich poziomach szczegółowości (od lokalnego do euro
pejskiego). Według dokumentu Specyfikacji Danych w jego
skład będą wchodzić następujące obiekty:
– gospodarstwo,
– część gospodarstwa,
– hodowla zwierząt.
Model rozszerzony natomiast będzie zawierał informacje
uzupełniające, opisujące podmioty i procesy bezpośrednio
związane z podmiotami części głównej. W modelu rozszerzo
nym zostaną zawarte następujące obiekty:
– gospodarstwo,
– część gospodarstwa,
– hodowla zwierząt,
– budynek rolniczy,
– parcela,
– instalacja,
– instalacja akwakultury,
– urządzenie gospodarki wodnej,
– jednostka produkcyjna.
Specyfikacja Danych opisuje każdy z wymienionych
obiektów, ale z uwagi na to, że dokument unijny nie został
jeszcze zatwierdzony oraz przetłumaczony na język polski po
dane niżej definicje obiektów mogą być jeszcze nieprecyzyjne
lub niejasne.
Definicje obiektów
„Gospodarstwo” w Specyfikacji Danych jest charakte
ryzowane jako „cały obszar i związana z nim infrastruktura pod kontrolą osoby wykonującej czynności rolnicze
i zadania akwakultury. Może składać się z jednej lub więcej części”. „Część gospodarstwa” są to „wszystkie grunty
o tej samej lub różnej lokalizacji pod kontrolą zarządzającej organizacji, obejmującą działania, produkty i usługi.
Zawiera całą infrastrukturę, sprzęt i materiały. Każda część
stanowi jednostkę zarządzania w ramach Gospodarstwa”.
161
„Hodowla zwierząt” stanowi „rozszerzenie pojęcia części
gospodarstwa w celu opisania obecności zwierząt w tej części gospodarstwa rolnego”. „Budynek rolniczy” to „budynek wykorzystywany do prowadzenia działalności rolniczej
lub akwakultury”. Kolejne pojęcie to „Plot” czyli „Parcela, Działka”.
Tłumacząc definicję tego obiektu, zawartą w Specyfikacji
danych jest to „niezależna część powierzchni ziemi lub wody
(wyraźnie ograniczona np. przez ogrodzenia, ściany itp.)
włączona (albo dopasowana) do granic Części gospodarstwa. Stanowi ona wsparcie dla specjalnego wykorzystania,
bezpośrednio związanego z działalnością rolniczą i akwakultury, wykonywaną na terenie Gospodarstwa”. Podobną definicję pojęcia – parcela znajdziemy w Encyklopedii PWN.
Według tego źródła jest to mały kawałek gruntu (działka),
która powstaje z podziału większego obszaru; rozgraniczona
w terenie, użytkowana np. rolniczo lub przeznaczona pod
zabudowę.
Warto zauważyć, że w Polsce większość gospodarstw jest
rozproszonych. Nasuwa się więc pytanie jak w takiej sytu
acji będzie wyznaczane odwzorowanie przestrzenne gospo
darstwa? Autor specyfikacji podaje, że w przypadku poje
dynczych gospodarstw geometrią będzie centroid (punkt)
danego gospodarstwa. Natomiast jeżeli gospodarstwo ma
rozproszone grunty, to należy wyznaczyć centroid z tej czę
ści gospodarstwa, które stanowi miejsce reprezentatywne
(„representative site”). Należy jednak zadać pytanie jakie
są atrybuty miejsca reprezentatywnego? Czy jest to miejsce,
gdzie właściciel mieszka, bo działalność gospodarcza może
być rozproszona.
Kolejnym obiektem jest „Instalacja”, zdefiniowana
jako „stacjonarna jednostka techniczna obiektu, w której
prowadzona jest działalność rolnicza i akwakultury jednego lub więcej typów, a także czynności bezpośrednio
technicznie powiązane z działalnością wykonywaną w tym
miejscu”.
Następnym elementem jest „Instalacja akwakultury”, czyli „jednostka techniczna lub wydzielony obszar
zarządzany przez właściciela gospodarstwa (akwakultury),
w którym prowadzona jest działalność jednego lub więcej
typów spośród wymienionych w załączniku I do rozpo
rządzenia (WE) nr 1893/2006”. Niniejsze rozporządzenie
wprowadza wspólną klasyfikację działalności gospodarczej
we Wspólnocie Europejskiej, zwaną „NACE Rev. 2”. Kla
syfikacja umożliwi późniejsze porównywanie prowadzo
nych statystyk.
„Urządzenie gospodarki wodnej” to „źródło wody
(the source of water) przydatnej do wszystkich rodzajów
działalności prowadzonej na miejscu”. Ostatnim wymienionym elementem należącym do „Modelu rozszerzonego” jest „Jednostka produkcyjna”. Jej definicja mówi
o „przedstawieniu wspólnego poziomu abstrakcji dla infrastruktur produkcyjnych: gospodarstwo, miejsce, budynek,
instalacje oraz część instalacji. Odnosi się do jednostki produkcyjnej, wytwarzającej produkty rolne lub akwakultury,
o określonym nakładzie i produkcji.” Zgodnie z opisem
„wydajność może być wyrażona w parametrach dla produktu, odpadów oraz emisji substancji do powietrza, wody
i gleby”.
W Polsce, aby opracować temat 9 z załącznika 3 do Dy
rektywy INSPIRE „Obiekty rolnicze i akwakultury” należy
posłużyć się różnymi, tworzonymi od lat, bazami danych.
162
Jedną z nich jest omówiona już ewidencja wód, urządzeń me
lioracji wodnych oraz zmeliorowanych gruntów.
Projekt Specyfikacji zakłada bardzo dużą szczegółowość
pozyskiwanych danych. Dla obiektu „Plot” (parcela, działka) należy opisać sposób jej nawadniania. Opracowany Projekt Specyfikacji daje możliwość określenia tego sposobu
z listy kodowej „IrrigationMethodeValue”. Do wyboru jest
nawadnianie powierzchniowe, deszczowanie, nawadnianie
kroplowe lub inne. Należy zauważyć, że odwadnianie zostało w ogóle pominięte, a przecież w Polsce również często jest
stosowane. Przy określaniu metody melioracji można posłużyć się ewidencją wód, urządzeń melioracji wodnych oraz
zmeliorowanych gruntów, która jest prowadzona w odniesieniu do obrębów.
Kolejnym obiektem opisanym w Specyfikacji Danych
jest „Instalacja” (Installation). Również w tym przypadku
autor specyfikacji umożliwia wybór typu „Instalacji” z listy kodowej „InstalationPartValue” i wymienia rodzaje Instalacji. Są wśród nich obiekty i urządzenia nawadniające
(„Irrigation Facilities”). Nie zostały natomiast wymienione systemy odwadniające, a powinny znaleźć się na liście,
ponieważ są instalacją często stosowaną w Polsce. Można byłoby tę sprawę pominąć, ale ponieważ nie wiadomo
do jakich celów zbierane informacje posłużą to nie byłoby słuszne. Przypuśćmy dla przykładu, że UE będzie
obciążać podatkiem lub częściowo zwalniać z podatku go
spodarstwa zużywające wodę do produkcji rolnej. W ta
kim przypadku pominięcie nakładów w gospodarstwie na
budowę i utrzymanie urządzeń odwadniających miałoby
nieprzewidywalne obecnie następstwa dla producenta –
właściciela gospodarstwa.
Aby opracować obiekt – „Instalacja” należy posłużyć się
bazą ewidencji wód, urządzeń melioracji wodnych oraz zme
liorowanych gruntów. Ujęto w niej następujące systemy oraz
urządzenia służące nawadnianiu i odwadnianiu:
• pompownie deszczowniane wraz z granicami obszaru od
działywania,
• pompownie nawadniające wraz z granicami obszaru na
wadniania,
• pompownie odwadniające wraz z granicami obszaru od
wadniania,
• ujęcia wody podziemnej służące do nawodnień ciśnienio
wych z granicami obszaru nawadnianego,
• sieć drenarska z infrastrukturą techniczną (zbieracze dre
narskie i ich wyloty, sączki, studzienki drenarskie),
• cieki wodne (naturalne), rowy szczegółowe oraz bruzdy
nawadniające wraz z obszarami ich oddziaływania.
Bardzo ważna jest znajomość granic obszaru, na który
oddziałują urządzenia ze względu na obowiązek określenia
wielkości powierzchni pod wpływem melioracji dla każdej
parceli.
Na rysunku przedstawiono przykład obiektu drenarskie
go zaczerpnięty z ewidencji udostępnionej przez WZMiUW
w Olsztynie w Systemie GIS. Umożliwia on wyznaczenie
obszaru oddziaływania melioracji w odniesieniu do poszcze
gólnych działek. Jednak pozostaje pytanie czy wszystkie bazy
wzmiuw pokazują parcelę na tle obiektów melioracyjnych,
bo ewidencja gruntów i budynków zawiera tylko informacje
o działkach.
Przy opracowaniu tematu „Obiekty rolnicze i akwakultu
ry” możemy posłużyć się również Rocznikiem Statystycznym
Rolnictwa z 2012 r. Znajdziemy w nim dane na temat
Rys. Przykład obiektu drenarskiego z infrastrukturą techniczną
i zaznaczonym obszarem odwadnianym (www.geomelioportal.pl)
nawadnianej powierzchni (tys. ha), sposobu nawadniania
(podsiąk, deszczowanie, zalew, stokowe) oraz dane dotyczące ilości pobranej wody do nawodnień (tys. m3). Niestety
dane te są gromadzone w odniesieniu do województw, a nie
gospodarstw – dlatego stanowią niewystarczające źródło informacji.
Ostatnim obiektem, wyszczególnionym w Specyfikacji
Danych, przy opracowaniu którego pomocna będzie baza
ewidencji wód, urządzeń melioracji wodnych oraz zmelio
rowanych gruntów jest „Urządzenie gospodarki wodnej”
(WaterMenagementInstallation).
Do „Urządzeń gospodarki wodnej” opartych na bazie
ewidencji zaliczyć można:
• źródła wody do nawodnień:
–cieki wodne: naturalne i sztuczne (rowy, kanały),
–zbiorniki wodne: jeziora, stawy i inne;
• wodopoje.
Specyfikacja Danych wymaga również podania dla da
nego „Urządzenia gospodarki wodnej” atrybutu – typ źródła
wody. Autor Specyfikacji umożliwia, w celu ułatwienia pracy, wybranie typu źródła wody z listy kodowej „Water-SourceValue”:
– woda gruntowa w gospodarstwie,
– woda powierzchniowa w gospodarstwie,
– woda powierzchniowa poza gospodarstwem,
– woda dostarczana siecią wodociągową,
– inne źródła.
Powyższa klasyfikacja na tle polskich uwarunkowań bu
dzi wiele wątpliwości. Przede wszystkim źródła poboru wody
powierzchniowej (rzeki, jeziora, stawy) znajdują się przeważ
nie poza granicami gospodarstw rolnych i stanowią własność
Skarbu Państwa. Jeżeli natomiast właściciel gruntu posiada
na swoim terenie źródło wody, to zgodnie z art. 36 ustawy Prawo wodne przysługuje mu prawo do zwykłego korzy
stania z wód stanowiących jego własność oraz z wody pod
ziemnej znajdującej się w jego gruncie. Zwykłe korzystanie
z wód służy zaspokojeniu potrzeb własnego gospodarstwa
domowego. Jeżeli właściciel gospodarstwa ma na swoim te
renie wodę powierzchniową, którą pobiera do nawodnień
to zgodnie z art. 37 ustawy Prawo wodne przysługuje mu
prawo do szczególnego korzystania z wód. W pewnych przyWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
padkach źródła wody mogą stanowić prywatne stawy kopane, a te z kolei nie są objęte ewidencją prowadzoną przez
wzmiuw. W Polsce, o ile nam wiadomo nie jest prowadzona
ewidencja powierzchniowych źródeł wody, które nie należą do Skarbu Państwa. W tym kontekście może wyniknąć
potrzeba rozpoczęcia prac nad zewidencjonowaniem takich
wód (czy można w świetle Prawa wodnego zaliczyć je do
„innych”?).
Jeżeli chodzi o pobór wody podziemnej, to w Polsce
jej zasoby należą do Skarbu Państwa. Za prowadzenie ich
ewidencji odpowiedzialny jest Państwowy Instytut Geologiczny. Jednak w gospodarstwach istnieją prywatne ujęcia wód podziemnych, studnie kopane (poza wiedzą urzędów) i studnie wiercone, które są ewidencjonowane tylko
przy okazji uzyskania pozwolenia wodnoprawnego. Wtedy
szczegółowe informacje na temat ujęcia wody podziemnej, wykorzystywanej do nawodnień w gospodarstwie ma
organ, który wydaje pozwolenie. Według ustawy Prawo
wodne pozwoleń wodnoprawnych udzielają właściwi ze
względu ma miejsce korzystania z wnioskowanego pozwolenia, starostowie, prezydenci miast działających na prawach powiatu, marszałkowie województw, a od dnia 15
listopada 2008 r. dyrektorzy regionalnych zarządów gospodarki wodnej.
W obliczu występujących susz oraz droższej wody
powstają instalacje, które umożliwiają wykorzystanie do nawodnień także wodę deszczową. Zgodnie z definicją „Urządzenia gospodarki wodnej” do źródła wody wykorzystywanego w działalności gospodarczej zaliczyć możemy także
wody opadowe, jeśli są one gromadzone w tym celu. Coraz
więcej gospodarstw decyduje się na tego typu rozwiązania,
ponieważ przynoszą wiele korzyści ekonomicznych oraz środowiskowych. W Polsce w żaden sposób źródło to nie jest
ewidencjonowane.
W myśl art. 273 ust. 1 pkt. 2 ustawy Prawo ochrony śro
dowiska opłatę ponosi się wyłącznie za wprowadzenie ście
ków opadowych do systemu kanalizacji deszczowej z wyłą
czeniem kanalizacji ogólnospławnej, natomiast gromadzenie
deszczówki i jej wykorzystanie nie jest obciążone, i słusznie,
żadnymi opłatami. Ale w związku z wymaganiami INSPIRE
nasuwa się pytanie czy właściciele gospodarstw, którzy korzy
stają z wody deszczowej powinni w przyszłości informować
i kogo o tym, że posiadają takie źródło wody na swojej dział
ce? Czy w ogóle będą chcieli to robić? Czy INSPIRE wymusi
prowadzenie takiej ewidencji i przede wszystkim komu i cze
mu będzie ona służyć?
Obiekt „Urządzenie gospodarki wodnej” wymagać bę
dzie określenia parametru jakim jest ilość pobieranej wody,
wyrażona w m3/s. Będzie to stanowić w wielu przypadkach
wyraźny problem, bo w warunkach krajowych na ogół nie
jest ona mierzona, za wyjątkiem użytkowników sieci wodo
ciągowej. Możliwości pomiaru mogą istnieć w stałych sie
ciach deszczownianych.
Na podstawie dotychczasowych analiz można stwierdzić,
że wszystkie pozyskiwane dane muszą dotyczyć najmniejszej
jednostki jaką jest parcela. To właśnie dla niej należy określić
metodę oraz powierzchnię melioracji a także źródło wody.
Po wstępnej analizie projektu unijnego dokumentu można
stwierdzić, że przed Ministerstwem Rolnictwa będzie stało
trudne zadanie dostosowania wymogów zawartych w specyfikacji UE do polskiego prawa, a co za tym idzie do polskiego
rolnictwa.
163
Podsumowanie i wnioski
Realizacja Dyrektywy INSPIRE w temacie 9 „Obiekty rolnicze oraz akwakultury» z 3 załącznika stworzyła potrzebę głębszego przyjrzenia się ewidencji melioracji wodnych w Polsce, jako jednemu z elementów niezbędnych do
jej realizacji. Ewidencję przeanalizowano zarówno od strony
istniejących przepisów prawnych, jak też inicjatyw podjętych
przez wzmiuw, do których zaliczamy powstanie aplikacji do
prowadzenia ewidencji w formie elektronicznej. Zwrócono
wstępnie uwagę na problemy i niejasności, które pojawiły się
podczas próby zastosowania danych z obecnego stanu ewidencji melioracji wodnych do potrzeb wynikających z dyrektywy unijnej.
Przeanalizowano specyfikację techniczną dyrektywy
i wskazano zakres informacji o melioracjach, niezbędny do
jej realizacji.
Z przedstawionych w artykule rozważań wynika, że
ewidencja obecnie prowadzona według obowiązującego
Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi [Rozporządzenie... 2004], która miała do spełnienia inne cele
jest niewystarczającym źródłem do kompleksowego opracowania tematu „Obiekty rolnicze i akwakultury». Istnieje
potrzeba stworzenia ogólnokrajowych wytycznych do prowadzenia elektronicznej ewidencji wód i urządzeń melioracji wodnych oraz wyjaśnienia niejasnych kwestii przy wprowadzaniu danych.
Realizacja unijnej Dyrektywy INSPIRE jest okazją do
nowego spojrzenia na stan melioracji oraz istniejące problemy i potrzeby związane z jej infrastrukturą i administrowaniem, w tym do zorganizowania na szczeblu krajowym
współpracy wszystkich wzmiuw-ów czego efektem może
być szybsze uporządkowanie, ujednolicenie i wypracowanie wspólnych zasad prowadzenia ewidencji melioracji
wodnych.
Poprzez informację, iż dane melioracyjne są podstawowym źródłem do realizacji dokumentu unijnego jakim jest
Dyrektywa INSPIRE uzyskano potwierdzenie, że prowadzenie i uaktualnianie ewidencji urządzeń melioracji wodnych
jest działalnością niezbędną i wymagać będzie dodatkowego
wsparcia z budżetu państwa.
Należy zwrócić uwagę na to, że dla każdego obiektu
melioracyjnego powinna być określona strefa oddziaływania, czyli zasięg obszaru nawadniania lub odwadniania.
Umożliwi to obliczenie zmeliorowanego pola powierzchni
dla danej działki, której granice są wrysowane na obszarze obiektu melioracyjnego. Nie jest więc wykluczone, że
w wielu przypadkach wymagane będzie zweryfikowanie
istniejących obszarów, często określonych na podstawie
starych projektów oraz wyznaczenie ich na nowo. Będzie
to zależeć od celów, którym posłużą zbierane informacje
(np. podatki).
Z racji tego, że jednym ze sposobów nawadniania jest
deszczowanie, powinny zostać uporządkowane sprawy
własnościowe z tym związane i opomiarowanie zużycia
wody.
Powoli bowiem odchodzi się od ewidencjonowania pry
watnych deszczowni, natomiast ewidencjonuje się te, które
zostały wykonane za publiczne fundusze, ale przestały już
działać i nie spełniają swoich zadań. Czy słusznie?
Baza ewidencji wód, urządzeń melioracji wodnych
oraz zmeliorowanych gruntów nie zawiera parametru –
164
typu źródła wody, który jest niezbędny przy opracowaniu
obiektu „Urządzenie gospodarki wodnej”. Na podstawie
ewidencji wód nie można również określić ilości pobieranej wody, wyrażonej w m3/s. W tym przypadku także
należy rozważyć możliwość zmiany sposobu prowadzenia
ewidencji wód. Wymagałoby to jednak zmiany całego
rozporządzenia Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi, a także wyposażenia obiektów w odpowiednie urządzenia do
pomiaru wody lub opracowania metod obliczeń zużycia
wody.
Ponadto można stwierdzić, że szeregu atrybutów
INSPIRE’a, które są wymagane przy opracowaniu obiektów
zarówno w Modelu podstawowym jak i rozszerzonym na
chwilę obecną nie jesteśmy w stanie określić. Wynika to z kil
ku przyczyn, a mianowicie nie prowadzi się ewidencji wielu
danych lub też ewidencję taką prowadzi się, ale są one niedo
stępne ze względu na Ustawę o ochronie danych osobowych.
Wielu też danych nie jesteśmy w stanie zdobyć ze względów
technicznych. Warto zadać sobie pytanie komu oraz czemu
tak szczegółowa informacja będzie służyć w przyszłości oraz
czy nie zaistnieje ryzyko, że interoperacyjność, czyli możli
wość wymiany danych między krajami nie będzie wiązała się
ze zmniejszeniem bezpieczeństwa dla ludzi i poszczególnych
krajów członkowskich.
LITERATURA
1. Centrum UNEP/GRID 2011 – praca zbiorowa pod redakcją Andrze
jewska M., Mikołajczyk P., Wołoszyńska E.: Zainspiruj się! Geoinformacja w samorządach gminnych”, Centrum UNEP/GRID, Warszawa
2. Rossa M., Gogołek W., Łukasiewicz A.: 2009. Geostandardy, metadane i dyrektywa INSPIRE, Wyd. Państwowy Instytut Geologiczny,
Warszawa
3. Dyrektywa 2007/2/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia
14 marca 2007 r. ustanawiająca infrastrukturę informacji przestrzennej
we Wspólnocie Europejskiej (INSPIRE)
4. Projekt Specyfikacji Danych dla danych przestrzennych „Obiekty rol
nicze i akwakultury” z dnia 16 czerwca 2011 roku, ang. D 2.8.III.9
INSPIRE Data Specification on Agricultural and Aquaculture Facili
ties – Draft Guidelines
5. Rocznik Statystyczny Rolnictwa, GUS, 2012
6. Rozporządzenie (WE) nr 1893/2006 parlamentu europejskiego i rady
z dnia 20 grudnia 2006 r. w sprawie statystycznej klasyfikacji działal
ności gospodarczej NACE Rev. 2 i zmieniające rozporządzenie Rady
(EWG) nr 3037/90 oraz niektóre rozporządzenia WE w sprawie okre
ślonych dziedzin statystycznych
7. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r.
w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać bu
dynki i ich usytuowanie (Dz. U. z 2002 r. nr 75 poz. 690)
8. Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 30 grudnia
2004 r. w sprawie sposobu prowadzenia ewidencji wód, urządzeń
melioracji wodnych oraz zmeliorowanych gruntów [Dz. U. Nr 7
poz. 55]
9. Ustawa z dnia 17 lutego 2005 r. o informatyzacji działalności podmio
tów realizujących zadania publiczne [Dz. U. 2005 nr 64 poz. 565]
10. Ustawa z 4 marca 2010 o infrastrukturze informacji przestrzennej
(Dz. . 76 z 2010 r. poz. 489)
11. Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (Dz.U.
2001 nr 62 poz. 627)
12. Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne (Dz.U. 2001 nr 15
poz.1229)
13. http://akademiainspire.pl
14. http://geoportal.gov.pl
15. http://inspire.jrc.ec.europa.eu
16. http://poklinspire.gugik.gov.pl
17. http://encyklopedia.pwn.pl
n
Dr inż. Marek Jarosław Łoś
[email protected]
Ochrona przed powodzią – niektóre wątpliwości
W ciągu trzech lat, jakie minęły od wielkiej powodzi
w maju i czerwcu 2010 roku, opracowano znaczną liczbę
ekspertyz i prac studialnych, ukazało się także wiele publikacji omawiających różne zagadnienia dotyczące szeroko rozumianej ochrony przed powodzią. Osiągnięty dorobek jest
znaczny, ale pozostał pewien niedosyt, gdyż niektóre istotne
zagadnienia nie zostały dostatecznie przeanalizowane i wyjaśnione. W dalszym ciągu pozostały pewne wątpliwości, dotyczące zwłaszcza problematyki hydrologicznej a w pewnej
mierze także problematyki hydraulicznej.
Pojawiające się wątpliwości przedstawię na przykładzie wybranych odcinków górnej i środkowej Wisły, a zwłaszcza na
przykładzie danych z profilów wodowskazowych w Sandomierzu (A=31 847 km2) i w Zawichoście (A=50 732 km2). Wielkie wody letnie formują się zazwyczaj na Wiśle górnej powyżej Sandomierza, a swoje maksima osiągają w Zawichoście, to
jest bezpośrednio poniżej ujścia Sanu. Powyżej Sandomierza
powstały w 2010 roku szczególnie rozległe przerwania wałów
i zalewy terenów. Uruchomiona została wielka retencja, która jednak nie zapobiegła kolejnym zalewom zawali na Wiśle
środkowej. W profilach Sandomierz i Zawichost dysponujemy bogatymi danymi hydrologicznymi i opracowaniami analitycznymi [np. 1, 4, 6, 7, 8, 10], co daje sposobność do przeprowadzenia głębszej analizy. Swoje rozważania ograniczam do
tzw. wody stuletniej (Q1%), jako wody miarodajnej dla wałów
klasy II dominujących w dolinie Wisły.
Pierwsze kompleksowe dane o wielkich wodach w Polsce
przedstawił IMGW w roku 1976 [10], podając przewidywane
wielkości wody stuletniej (obliczone dla wielolecia 1921-1967),
a także szacunek błędów jakie mogły być wówczas popełnione
przy ustalaniu tej wody. Dla wspomnianych dwu wodowskazów błędy te szacowano na około 20%. Powstaje wątpliwość:
czy w obliczeniach hydraulicznych rozstawu wałów i położenia ich korony należy uwzględniać natężenie przepływu wody
z poprawką odpowiadającą szacowanemu błędowi, czy raczej
poprawkę pomijać. Poniżej zestawiono przepływy wody stuletniej według kolejnych ustaleń [Q1%, m3/s]:
Wodowskaz
Sandomierz Zawichost
Dane z 1976 r. [10] bez poprawki
6860
7440
Dane z 1976 [10] z poprawką
8250
8820
Dane z 1999 [4]
6960
8190
Dane z 2011 [6]
7338
8475
Przestawione dane wskazują, że w miarę przedłużania okresu obserwacji sukcesywnie wzrasta prognozowana wielkość
przepływu wody stuletniej. Jest to poniekąd oczywiste, gdyż po
roku 1967, który zamykał pierwszy okres obliczeniowy, wystąpiły na Wiśle kolejne wielkie wody, np. w latach 1970, 1997,
2001 i ostatnio w 2010 roku. Możemy również stwierdzić,
że pomimo sukcesywnych wzrostów prognozowana ostatnio
woda stuletnia nie przekracza pierwotnej granicy uwzględniającej wspomnianą poprawkę. Wspomniane wzrosty przepływów
wynoszą około 7-14%. W projektowaniu budowli wodnych
(hydrotechnicznych i melioracyjnych) z reguły zachowuje się
pewną ostrożność w stosunku do danych wyjściowych (w tym
danych hydrologicznych) i zachowuje się dodatkowy „zapas
bezpieczeństwa”. W przypadku wałów przeciwpowodziowych
jest on określany jako bezpieczne wzniesienie korony nad zwierciadłem wody miarodajnej. Dla budowli klasy II wzniesienie to
wynosi 1,0 m. Wspomniany „zapas bezpieczeństwa” pozwala
na bezkolizyjne przeprowadzenie wód nieco większych od pierwotnie zakładanych. Jak dotąd wspomniany wzrost prognozowanych przepływów wody stuletniej (Q1%) nie oznacza bezpośredniego, znaczącego zagrożenia dla bezpieczeństwa zawali.
Odmiennie przedstawia się stwierdzany poważny wzrost
stanów wody stuletniej (H1%), czy szerzej biorąc istotne wątpliwości dotyczące prawidłowego określania zależności pomiędzy
stanami a przepływami wód wielkich. Inaczej mówiąc chodzi
tu o wątpliwości dotyczące poprawności krzywych natężenia
przepływu (krzywych konsumpcyjnych). Zagadnienie to sygnalizowane jest od dziesięciu lat (niepublikowane dane IMGW
z 2003 roku [w 1]) i sprowadza się do stwierdzenia istotnych
różnic pomiędzy historycznymi a aktualnymi krzywymi natężenia przepływu. Ostatnio poświęcona temu została obszerna
publikacja zespołu B. Ozgi-Michalskiego [8]. W wymiarze liczbowym omawiane zagadnienie sprowadza się do określenia różnicy stanów wody stuletniej występujących pomiędzy danymi
historycznymi a danymi aktualnymi, to jest (H1%akt. – H1%hist.).
Na omawianym odcinku Wisły różnice te wynoszą (cm):
Wodowskaz
Szczucin
Sandomierz
Zawichost
Puławy
Warszawa
dane z 2003 [1] 54
200
177
123
57
dane z 2013 [8]
?
130
158
107
29
Rozbieżności pomiędzy ustaleniami z lat 2003 i 2013 są znaczące, jednak możemy stwierdzić, że w przypadku trzech wodowskazów omawiane różnice stanów wody znacznie przekraczają
wspomniany uprzednio „zapas bezpieczeństwa” wzniesienia korony wałów, wynoszący 100 cm. Oznacza to w ostatecznym efekcie, że korony obecnie istniejących wałów (zaprojektowanych na
podstawie danych historycznych) przy wystąpieniu przepływów
zbliżonych do aktualnie prognozowanej wody stuletniej znajdą
się kilkadziesiąt centymetrów poniżej zwierciadła wody. To oczywiście oznacza katastrofę na wielką skalę. Z przedstawionych danych przynajmniej pozornie wynika, że opisywane zagrożenie
nie dotyczy rejonu Warszawy. Niestety nasuwają się tu pewne
wątpliwości. Szczegółowe analizy przeprowadzone dla doliny
Wisły powyżej ujścia Narwi [9] wykazują, że spiętrzenie zwierciadła wody stuletniej przez „gaj wierzbowy” wynosi 125 cm i tej
wielkości obniżenie zwierciadła moglibyśmy osiągnąć przez usunięcie takiego gaju. Nie jesteśmy obecnie w stanie rozstrzygnąć
skąd biorą się tak znaczne (53, 27 czy 125 cm?) rozbieżności.
W każdym razie nasza niepewność wzrasta.
Zagadnienie wzrostu zagrożenia powodziowego na skutek
degradacji międzywala (utrudnień w przepływie wód wielkich)
jest bardzo istotne. Zaniechanie przeciwdziałania degradacji
165
oznacza bardzo poważny potencjalny wzrost zakresu niezbędnych inwestycji remontowo-modernizacyjnych. Po powodzi
2001 roku (ponownie!) zdano sobie sprawę ze złego stanu
wałów, a zwłaszcza z ich niedostatecznej wysokości. Powstał
problem czy ich modernizacja ma oznaczać odbudowę odpowiadającą historycznym założeniom hydrologicznym (wariant
A), czy też konieczna jest generalna rekonstrukcja z dostosowaniem do aktualnych danych hydrologicznych (wariant B).
O skali potrzeb może świadczyć zakres robót ustalony dla odcinka Wisły położonego w województwach: podkarpackim,
świętokrzyskim, lubelskim i mazowieckim. Granice tego odcinka odpowiadają kilometrom 209,9 i 626,2 [1]:
Wariant A Wariant B Różnica
Średnie podwyższenie
korony – m
0,50
1,41
0,91
Długość wałów
do przebudowy – km
434,7
794,3
359,6
Różnica między wariantami jest bardzo istotna, w związku
z czym przedstawiono koncepcję „udrożnienia przepływu wód
wielkich w międzywalu” [1], czyli odtworzenie warunków zbliżonych do występujących tam historycznie. Inaczej mówiąc
chodzi o zahamowanie i cofnięcie procesów degradacji międzywala i przywrócenia mu pierwotnej fundamentalnej roli
w odprowadzeniu wielkich wód. Degradacja międzywala spowodowana jest głównie przez niekontrolowaną ekspansję roślinności wysokiej, to jest drzew i krzewów. Ekspansja ta trwa
na Wiśle kilkadziesiąt lat, a szczególnie nasiliła się w ostatnich
dwu czy trzech dekadach. Dochodzimy w tym momencie do
problematyki hydraulicznej, a zwłaszcza znaczącego zmniejszenia prędkości przepływu wielkiej wody, spowodowanego przez
zwiększenie szorstkości koryta czyli wzrost oporów ruchu.
W pewnym przybliżeniu możemy to zagadnienie sprowadzić
do znaczącego wzrostu współczynnika szorstkości Manninga
oznaczanego jako „n”. Prędkość przepływu wody jest w danych warunkach odwrotnie proporcjonalna do wielkości „n”.
We wspomnianym opracowaniu dotyczącym doliny Wisły
powyżej ujścia Narwi [10] przyjęto, że przy pokryciu terenu
niską trawą n=0,030, a w gęstym gaju wierzbowym n=0,155.
Oznacza to, że wspomniany gaj pięciokrotnie zmniejsza prędkość wody. Oczywiście to tylko jeden przykład. Odnośnie do
stosowania współczynnika Manninga zgłaszane są pewne zastrzeżenia teoretyczne, ale jak dotychczas nie przyjęto innej,
wyraźnie lepszej metody obliczeń hydraulicznych w inżynierii
wodnej. Moim zdaniem nie w teorii leży przyczyna naszych
wątpliwości. Problemem jest prawidłowy dobór wielkości „n”,
gdyż właśnie ten parametr jest wysoce elastyczny, podlegający
licznym modyfikacjom. W praktyce posługujemy się zazwyczaj bardzo obszerną tabelą zestawioną przez Ven Te Chowa
[2], która podaje minimalne, średnie i maksymalne wartości
współczynnika n dla ściśle określonego pokrycia powierzchni
terenu. Przykładowo przytoczmy fragment tej tabeli dotyczący
powierzchni pokrytych drzewami:
n-min
n-śr.
n-max
poziom wody
poniżej gałęzi drzew
0,080
0,100
0,120
poziom wody
zatapia gałęzie drzew
0,100
0,120
0,160
Zestawienie jest jednoznaczne, ale u inżyniera prowadzącego obliczenia hydrauliczne zapewne pojawi się wątpliwość:
przyjąć wartość maksymalną czy minimalną? Zapewne „dla
świętego spokoju” przyjmie wartość średnią. Ale ten spokój
okaże się wątpliwy, gdy uświadomi sobie w jakiej mierze opory ruchu wody (a więc i współczynnik n) są uzależnione od
różnych z pozoru drugorzędnych czynników, chociażby tego
czy woda zatapia gałęzie. W ostatnich latach przeprowadzono szereg badań hydraulicznych dotyczących przepływu wody
przez powierzchnie pokryte drzewami czy krzewami [3, 5].
Przeanalizowano szereg wariantów dotyczących wielkości, rodzaju czy rozstawy drzew oraz krzaków na terenie zalewowym
i wnikliwie sprecyzowano zasady obliczeń hydraulicznych.
Przedstawione wyniki są bardzo interesujące i obszerne. Nie
sposób ich omawiać w tym artykule. Zwrócimy uwagę na
dwa czynniki uboczne zasygnalizowane we wspomnianych
publikacjach, a dotyczące dynamiki występujących zjawisk.
Po pierwsze: reakcja roślin na przepływ wody [5]. Wydzielono trzy kategorie zachowania: sztywne (brak odkształcenia),
sprężyste (odkształcenia sprężyste) oraz gładkie (odkształcenia
trwałe). Wielu inżynierów zapewne pamięta z własnych obserwacji zróżnicowane reakcje roślin na przepływ wody, ale
z pewnością będzie mieć znaczne wątpliwości jak te obserwacje wykorzystać w obliczeniach hydraulicznych. Po drugie:
wpływ materii unoszonej przez wodę na opory ruchu. W pracy
[3] przeanalizowano przypadek hamowania przepływu wody
przez żywopłoty przecinające dolinę zalewową oraz „zatykanie” tych żywopłotów spłukiwanym z łąk sianem. Przypadek
jest niewątpliwie zabawny, ale w jakiejś mierze nie odosobniony. W 2010 roku, po przejściu wielkiej wody, obserwowano
pojedyncze drzewa czy ich kępy „owinięte” wielkimi płatami folii. Trudno powiedzieć czy pochodziły one z „dzikich”
wysypisk odpadów czy z zalanych gospodarstw ogrodniczych.
W każdym razie trzeba pamiętać, że drzewa i krzewy stanowią
swego rodzaju „sito” przechwytujące materię unoszoną przez
wodę. Może to dotyczyć rumowiska mineralnego (np. odsypisk piasku), rumowiska organicznego (siano, liście, gałęzie
itp.) oraz wszelkiego rodzaju odpadów (w tym folia). W miarę stopniowego zatykania takie „sito” zwiększa opory ruchu
Międzywale Bugu po stronie Republiki Biało- Dolina Wisły podczas powodzi w 2010 roku Woda w międzywalu – powódź w 2010 roku
ruskiej
166
wody. Można mieć pewne wątpliwości czy następstwa takiego
zatykania można jednoznacznie uwzględnić w obliczeniach
hydraulicznych. Natomiast nie można mieć żadnych wątpliwości, że zadrzewienia i zakrzewienia występujące w międzywałach Wisły są bardzo zróżnicowane wysokościowo, wiekowo, obszarowo, gatunkowo, a także pod względem zagęszczenia. Bardzo często porost jest zróżnicowany, złożony z roślin
jednorocznych, krzewów oraz drzew o różnej wysokości. Na
trasie przepływu stanowi on lokalną gęstą przesłonę. Przesłonę
lokalną, bo z reguły podzieloną pasami czy enklawami o roślinności niskiej, czasem także podzieloną starorzeczami. Obliczenia hydrauliczne uwzględniające tak złożone warunki są
możliwe, ale niewątpliwie są bardzo trudne a ich wyniki mogą
nasuwać istotne wątpliwości. Wróćmy raz jeszcze do doliny
Wisły w rejonie Sandomierza. Zespół badaczy z IMGW opublikował ostatnio wyniki modelowych badań hydraulicznych
nad wpływem roślinności na przepustowość tej doliny [7].
Podstawowym problemem jest odpowiedź na bardzo praktyczne pytanie: o ile obniżymy zwierciadło wody stuletniej
(H1%) w Sandomierzu jeśli usuniemy drzewa i krzewy w międzywalu? Odpowiedź autorów jest precyzyjna: obniżenie to
wyniesie 19 cm, jeśli usuniemy roślinność wysoką zarówno
z obszarów nie objętych ochroną przyrody jak i na obszarach
NATURA 2000. Inaczej mówiąc 19 cm stanowi w tym przypadku maksymalne możliwe do osiągnięcia obniżenie zwierciadła wody stuletniej. Przedstawiony wynik musi budzić bardzo poważne wątpliwości. Wartość 19 cm jest w tym przypadku znikomo mała, jest ona zapewne mniejsza niż dokładność z jaką prognozujemy dla wodowskazu w Sandomierzu
położenie zwierciadła (H1%). Wartość 19 cm uzyskana drogą
obliczeń hydraulicznych jest niemal siedmiokrotnie niższa niż
wartość 130 cm ustalona drogą obliczeń hydrologicznych [8].
Tak znaczna rozbieżność powinna być jednoznacznie i szybko wyjaśniona. Rysują się dwie podstawowe, zdecydowanie
przeciwstawne, alternatywy wyników. Alternatywa I: obliczenia kontrolne stwierdzają, że przedstawione obliczenia hydrauliczne mają istotną wadę, zostaną one odpowiednio skorygowane i okaże się, że zadrzewienie międzywala powoduje
w Sandomierzu podniesienie zwierciadła wody stuletniej rzędu 100 cm (lub więcej). W ten sposób nasza dotychczasowa
niepewność zostaje rozwiana, wyniki obliczeń hydrologicznych zostaną (przynajmniej w ogólnym zarysie) potwierdzone. Obecnie posiadany obraz spowodowanej przez zarastanie
degradacji międzywali zostanie utrwalony, a wynikające zeń
wnioski eksploatacyjne i inwestycyjne będą potwierdzone.
Potwierdzona będzie konieczność istotnego ograniczenia zarastania międzywali. Oczywiście dotyczy to nie tylko okolic
Sandomierza lecz także dalszego odcinka Wisły aż po Warszawę, a może i dalej. Ale możliwa jest także alternatywa II:
obliczenia kontrolne potwierdzają przedstawione wyniki obliczeń hydraulicznych, wpływ zadrzewienia międzywala na stan
wody stuletniej w Sandomierzu nie przekracza 20 cm. Oznaczać to będzie, że drzewa i krzewy nie mają istotnego wpływu
na degradację przepustowości międzywala. Nasza dotychczasowa niepewność zmienia się w całkiem konkretną pewność.
Pewność, że nie znamy istotnych przyczyn wieloletnich zmian
krzywych natężenia przepływu (krzywych konsumpcyjnych)
Wisły. Pewność, że nie wiemy dlaczego aktualnie ustalony poziom wody stuletniej jest o około 100 cm wyższy niż wynikałoby to z danych historycznych. I jeszcze jedna pewność:
na pewno nie wiemy jak w takich warunkach sformułować
wnioski eksploatacyjne i inwestycyjne do kierunków ochroWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
ny doliny. Nie wiemy czy mamy rekomendować podniesienie
o dalszy 1 m korony wałów wiślanych, których modernizację
tak niedawno zakończyliśmy. No i absolutna pewność, że jeśli
przyjdzie kolejna wielka woda na Wiśle, to zaskoczy nas tak
jak zaskakiwały nas kolejne dotychczasowe powodzie.
W tym kontekście warto zwrócić uwagę na zawartą
w omawianym artykule zespołu M. S. Ostojskiego [7] prognozę przebiegu stanów wód wielkich w maju 2010 w Sandomierzu przy założeniu, że nie nastąpiły przerwania wałów.
Z przedstawionych danych można wnioskować, że na skutek
uruchomienia retencji katastrofalnej (tj. zalania prawobrzeżnej części Sandomierza) maksymalny stan na wodowskazie
obniżył się o około 140 cm, co w przybliżeniu odpowiada
chwilowemu przepływowi około 1800 m3/s. Można wstępnie
szacować, że chwilowa retencja na zalanych terenach wynosiła
około 250 hm3. Na tym tle nasuwają się trzy ogólne wnioski
dotyczące perspektyw ochrony przed powodzią, a zwłaszcza
wykorzystania polderów zalewowych do sterowania przebiegiem wielkiej wody na Wiśle. Po pierwsze: lokalna skuteczność działania „niechcianego” czyli wymuszonego polderu
w Sandomierzu była bardzo znaczna, zarówno odnośnie do
redukcji maksymalnych stanów jak i maksymalnych przepływów. Po drugie: liniowa (wzdłuż biegu rzeki) skuteczność
działania tego polderu była bardzo ograniczona, gdyż sięgała
najdalej do przekroju w Annopolu, poniżej którego w majuczerwcu 2010 zostały przerwane wały i zalane zawala w Świeciechowie, Wilkowie i Janowcu. Po trzecie: trudno sobie
wyobrazić możliwość zlokalizowania powyżej Sandomierza
jednego czy kilku polderów o pojemności 250 hm3, a równie
trudno sobie wyobrazić by budowle wpustowe tych polderów
mogły zapewnić przełyk rzędu 1800 m3/s, co wiązałoby się
z ogromnymi kosztami. Możliwości zastosowania polderów
dla ochrony przed powodzią doliny środkowej Wisły muszą
budzić poważne wątpliwości. Zaczęliśmy ten artykuł od wątpliwości i na wątpliwościach kończymy. Przedstawiony obraz
nie jest wesoły, gdyż trudno uniknąć wątpliwości: czy dobrze
odrobiliśmy lekcję zadaną nam przez wielką wodę w majuczerwcu 2010 roku?
Literatura
1. Bipromel: Generalna strategia ochrony przed powodzią dolin dorzecza
Wisły Środkowej, Warszawa 2004 (maszynopis, zawiera m.in. dane
IMGW z 2003)
2. Dąbkowski L., Skibiński J., Żbikowski A.: Hydrauliczne podstawy
projektów wodnomelioracyjnych, PWRL Warszawa 1982
3. Dąbkowski S.L., Pachuta K.: Roślinność i hydraulika koryt zarośniętych, IMUZ Falenty 1996
4. Grela J., Słota H., Zieliński J. (red.): Dorzecze Wisły -monografia powodzi lipiec 1997, IMGW Warszawa 1999
5.Kubrak J., Nachlik E. (red.): Hydrauliczne podstawy obliczania przepustowości koryt rzecznych, SGGW Warszawa 2003
6. Maciejewski M., Ostojski M. S., Walczykiewicz T.(red.): Dorzecze Wisły
– monografia powodzi maj, czerwiec 2010, IMGW Warszawa 2011
7. Ostojski M. S., Niedbała J., Gębala J., Orlińska-Woźniak P., Wilk P.:
Ocena wpływu roślinności na przepustowość koryta wielkiej wody na
odcinku Wisły w rejonie Sandomierza, w: Wybrane problemy sterowania i zarządzania zasobami wodnymi, IMGW Warszawa 2013
8. Ozga-Zieliński B., Buczek T., Skąpski K.: Zmiany zależności stan wody
– przepływ a strefy zagrożenia powodziowego, w: Wybrane problemy
sterowania i zarządzania zasobami wodnymi, IMGW Warszawa 2013
9. Stachy J: Wpływ gajów wierzbowych na spiętrzenie wielkich wód
w rzece, Gosp. Wodna 2012, nr. 3
10. Przepływy charakterystyczne rzek polskich w latach 1951-1965,
IMGW Warszawa 1976
n
167
Dr hab. Teresa Kozłowska* prof. ndzw. ITP – [email protected]
Dr hab. Henryk Frąckowiak** prof. ndzw. ITP
*Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach
**Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Kujawsko-Pomorski Ośrodek Badawczy w Bydgoszczy
Zmiany uwilgotnienia i różnorodności siedlisk łąkowych
w wyniku ograniczonego gospodarowania
Wprowadzenie
Powierzchnia użytków zielonych w Polsce wynosi ok.
3,1 mln ha, z czego 90% należy do typu nizinnych użytków
zielonych, położonych głównie w dolinach i innych wklęsłych formach rzeźby terenu. Z położenia użytków zielonych w terenie wynikają ważne cechy, spływ i gromadzenie
się wody z terenów przyległych oraz większe dopływy wody,
łącznie z opadami, od odpływu i parowania. Na tych obszarach, pod wpływem wody kształtowały się siedliska hydrogeniczne. Akumulacja wody i eliminacja powietrza z gleby
sprzyjały akumulacji glebowej materii organicznej i powstawaniu siedlisk bagiennych [Okruszko, 1992].
W Polsce, w ostatnich dwustu latach stan warunków
wodnych oraz sposób użytkowania łąk i pastwisk, bardziej
niż innych użytków rolnych, podlegał wielu przemianom
[Drupka, 2005]. Do połowy XX w. w stosunkowo małym
stopniu były zmienione warunki przyrodnicze trwałych użytków zielonych (TUZ), mimo wykonywania melioracji i regulacji koryt rzecznych. Ekstensywny sposób gospodarowania na TUZ sprzyjał zachowaniu ich naturalnego bądź półnaturalngo charakteru. Dopiero wykonane na szeroką skalę
prace melioracyjne w latach 50.-80. XX w. zmieniły warunki
siedliskowe TUZ. Najbardziej istotne zmiany w gospodarce
wodnej dolin powoduje melioracja mokradeł zalewowych
– fluwiogenicznych [Dembek, Oświt, 1996].
Na zmeliorowanych obiektach nastąpiło obniżenie poziomu
wody gruntowej i zmiana warunków siedliskowych, szczególnie
uwilgotnienia. Przyśpieszyło to proces mineralizacji glebowej materii organicznej oraz jej ubywanie. Nakładające się w ciągu roku
zmiany uwilgotnienia powodują kurczenie i pęcznienie torfu,
a oddziaływanie mrozu i procesów biochemicznych powoduje
powstawanie murszu. Następuje stopniowo dalsze zagęszczanie
materii organicznej, intensyfikacja procesów aerobowych i w konsekwencji przyśpieszenie rozkładu materii organicznej, zmniejszanie miąższości złóż aż do ich zupełnego zaniku [Jurczuk, 2000;
Roguski, 1993]. Od zasobów wody w glebie oraz ilości i rozkładu
opadów w ciągu roku i w okresie wegetacyjnym zależy skład florystyczny zbiorowisk roślinnych [Prończuk, 1982].
W Polsce do lat 90. XX w. zmeliorowano i zagospodarowano ponad 50% powierzchni TUZ, a prawie wszystkie były
użytkowane. Na początku lat 90. XX w. na większości użytków zielonych nastąpiło obniżenie intensywności gospodarowania oraz zaniechano konserwacji urządzeń wodnomelioracyjnych, zwłaszcza szczegółowych. Efektem tego było dalsze
różnicowanie się warunków siedliskowych, przede wszystkim
uwilgotnienia. Nieodprowadzanie nadmiaru wody spowodowało podniesienie poziomu wody gruntowej (pwg) i podtapianie części siedlisk łąkowych położonych w obniżeniach
terenowych, w źródłowych częściach lub przy krawędzi dolin.
168
Utrzymywanie się wysokich pwg w sezonie wegetacyjnym
stymuluje rozpoczęcie samorzutnego procesu renaturalizacji
poprzednio zmeliorowanych TUZ [Kozłowska, 2005].
Celem prac było zwrócenie uwagi na poziom mineralizacji materii organicznej różnie uwilgotnionych TUZ oraz proces odtwarzania się ekosystemów bagiennych na zmeliorowanych łąkach w warunkach zaniechania konserwacji urządzeń
wodnomelioracyjnych oraz rolniczego użytkowania.
Teren badań
Badania prowadzono w latach 1991-2010 na zmeliorowanych w latach 60. XX w. użytkach zielonych położonych
na glebach pobagiennych. Wybrano trzy obiekty: Dolinę Pilsi i Szczerców-Kluki położone w Kotlinie Szczercowskiej oraz
Torfowiska rzeki Luciąży na Równinie Piotrkowskiej. Kotlina
Szczercowska jest równiną i stanowi zagłębienie jeziora polodowcowego, którego dnem płynie Warta i jej dopływ – Widawka z licznymi dopływami. Doliny i dolinki są częściowo podmokłe i zalesione, wypełnione w dużej mierze przez torfowiska,
które często sąsiadują z wydmami. Równina Piotrkowska ma
słabo urozmaicony obszar, jest położona w strefie odpływu wód
fluwioglacjalnych z moren zlodowacenia warciańskiego. Równinę, w znacznej części zajmują lasy (sulejowskie, spalskie), które przecinają dopływy Pilicy – Wolbórka i Luciąża.
Na obiekcie Dolina rzeki Pilsi (1750 ha) występowało 25 torfowisk o łącznej powierzchni 747 ha [SGGW, 1960]. Badania
zlokalizowano na torfowisku Y i U, o glebach torfowych słabo zamulonych. Część z nich, już na początku lat 90. XX w. charakteryzowała się dużym uwilgotnieniem. Torfowisko Y, o powierzchni 140 ha, jest położone w sąsiedztwie parabolicznej wydmy
w źródłowej części rzeczki Pisi (dopływ Pilsi). Zbudowane jest
z torfu olesowo-trzcinowego, olesowego i mszystego, głębokiego,
o niskim i średnim stopniu rozkładu. Na torfowisku tym do końca lat 50. XX w. utrzymywał się wysoki pwg i on decydował, że
nadal czynny był proces bagienny. Na powierzchni około 110 ha
występowały zbiorowiska turzycowe. Torfowisko U (14 ha) jest
położone w dolinie rzeki Stawka, w kompleksie łąk o glebach
mineralnych. Zbudowane jest z torfu olesowo-trzcinowego i olesowego, płytkiego o zróżnicowanym stopniu rozkładu, w większości z roślinnością trawiastą, użytkowaną łąkowo.
Na obiekcie Szczerców-Kluki (545 ha) przeważają gleby
torfowo-murszowe wytworzone z torfu olesowego o dużym
stopniu rozkładu. W części północnej, jednorodnej, w większości występuje torf głęboki, o miąższości ponad 2 m, położone na nim użytki zielone były w większości użytkowane
kośnie do początku XXI w. W części środkowej znajdują się
wyrobiska potorfowe porośnięte zakrzaczeniami i zadrzewieniami. W południowej zaś, zróżnicowanej glebowo (gleby
mineralno-murszowe, torfowo-murszowe płytkie) i zdewaWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
stowanej przez wydobywanie torfu, dominują w większości
tereny nieużytkowane rolniczo, tylko część z nich położona
wyżej została zamieniona na grunty orne.
Na torfowiskach rzeki Luciąża (5065 ha) badania zlokalizowano na torfowisku P o powierzchni 49 ha oraz kilkudziesięciuarowym torfowisku podtapianym przez stawy rybne w Wilkoszewicach. Torfowisko P jest położone wzdłuż lewostronnego dopływu rzeki Prudki, na torfie olesowym, o dużym stopniu rozkładu.
Jest ono systematycznie zalewane przez sąsiadujący ciek.
Do analizy zmian warunków siedliskowych wykorzystano
materiały archiwalne z lat 1959-1960 [BPWM, 1959, 1960;
SGGW, 1960]. Do początku lat 90. XX w. analizowane użytki
zielone były użytkowane kośnie, zbierano dwa pokosy, trzeci zwykle wypasano. Plon wynosił ponad 6 t suchej masy z ha (wyjątek
stanowisko nr 10). W ostatnich latach, na wszystkich obiektach
powiększyła się znacznie liczba działek nieużytkowanych.
Metody i materiały badań
Wybrano 10 stanowisk badawczych na reprezentatywnych
powierzchniach o glebach organicznych, różniących się uwilgotnieniem. Były to: cztery stanowiska w źródłowej części Pisi
(dopływy Pilsi) torfowisko Y, trzy stanowiska w dolinie Stawki na torfowisku U, dwa stanowiska w dolnie rzeki Luciąża
oraz jedno na obiekcie Szczerców-Kluki. Na wszystkich stanowiskach w 1991 r. określono: rodzaj gleby (metodą odkrywek glebowych) zawartość materii organicznej (przez spalanie
próbek w temperaturze 550oC), wartość mineralizacji potencjalnej i rzeczywistej w świeżych próbkach gleb, w sezonie wegetacyjnym (metodą Ellenberga w modyfikacji Frąckowiaka
[Frąckowiak, 1980]) w 1995 r. W latach badań określano poziom wody gruntowej (pwg) w stałych studzienkach w okresach zbioru I (na przełomie maja i czerwca) i II pokosu (koniec
lipca i początek sierpnia) oraz skład botaniczny z uwzględnieniem I. i II. odrostu (metodą Klappa). W zależności od gleby
i jej uwilgotnienia oraz innych cech siedliska hydrogeniczne
sklasyfikowano i wydzielono prognostyczne kompleksy wilgotnościowo-glebowe (PKWG) [Okruszko, 1988].
Wyniki
Przeobrażenia gleb pobagiennych na użytkach zielonych
Badane stanowiska różniły się rodzajem torfu, miąższością warstwy organicznej, stopniem rozkładu, zamulenia oraz
nakładania się różnych warstw. Wykształciły się one z torfu:
mechowiskowego (nr 3, 4, 5), olesowego (nr 1, 2, 7) oraz szuwarowego (nr 6). W pozostałych stanowiskach duży stopień
przeobrażenia materii organicznej uniemożliwił rozpoznanie
rodzaju torfu (tab. 1).
W latach 50. XX w. na badanych stanowiskach występowały:
gleby torfowe – P (6 stanowisk) oraz gleby pobagienne – M (4
stanowiska.). Na glebach torfowych, w warunkach naturalnych,
wysoki poziom wody gruntowej (pwg) w sezonie wegetacyjnym
(0,10-0,20 m) i niewielkie jej wahania ograniczały decesję masy
organicznej do wierzchniej warstwy. Także miąższość murszu wynosiła 10 cm, sporadycznie 15 cm przy większych wahaniach pwg
(stanowiska nr 7 położone w sąsiedztwie uregulowanego dopływu rzeki Prudki) [Kozłowska, Banaszek, 1998]. W pozostałych
czterech stanowiskach (nr 1, 8, 9, 10) położonych w sąsiedztwie
zmeliorowanych cieków podstawowych, były już gleby pobagienne (M) i miąższość murszu była większa (10-20 i 30 cm).
Przyśpieszenie zmian warunków siedliskowych nastąpiło
po wykonaniu melioracji w latach 60. XX w. i obniżeniu pwg.
Dostęp powietrza do gleby stymulował mineralizację glebowej
materii organicznej i jej ubywanie. Tempo i stopień przeobrażenia warunków siedliskowych, a szczególnie gleb torfowych były
różne w zależności od istniejących warunków glebowo-wodnych
na danym obiekcie. W 1991 r. (na początku badań) występowały gleby pobagienne: torfowo-murszowe Mt (stanowiska 17), mineralno-murszowe Mr11 (stanowiska nr 8, 9) oraz gleba
murszasta Mi (stanowisko nr 10). Na większości stanowisk na
glebach Mt miąższość murszu powiększyła się o 5 cm, do 1520 cm, tylko w stanowisku nr 6 o 10 cm. W glebach wykształconych z torfu mechowiskowego (stanowisko nr 3, 5), zalegającego
do głębokości 45 i 55 cm, warstwa murszu nie uległa zmianie.
Mineralizację materii organicznej w tych stanowiskach ograniczało utrzymywanie się wysokich i w miarę stabilnych poziomów wody gruntowej, dodatkowo zasilanej z sąsiednich źródlisk
oraz dobre właściwości podsiąkowe mało przekształconego torfu mechowiskowego. Cienka warstwa torfu mechowiskowego
(30 cm) w mniejszym stopniu ograniczała przeobrażenie torfu,
także w stanowisku nr 4, gdzie miąższość murszu powiększyła
się tylko o 5 cm. Torf mechowiskowy był podścielony torfem
szuwarowym (stanowiska 3 i 4) lub olesowym (stanowisko 5)
o zróżnicowanym stopniu rozkładu, w większości silnym. Na
glebach wykształconych z torfu olesowego (stanowiska 1, 2, 7)
oraz szuwarowego (stanowisko 6) warstwa murszu była głębsza
(15-20 cm), o średnim stopniu rozkładu.
W glebach Mr (miąższość warstwy organicznej <30 cm)
miąższość murszu powiększyła się o 5 cm w stanowisku nr 9,
o 20 cm stanowisku nr 8, a w stanowisku nr 10 uległa zmniejszeniu o 16 cm (tab. 1). Zróżnicowany stopień przeobrażenia
warstwy murszowej gleb Mt i Mr odzwierciedla zróżnicowana
zawartość materii organicznej w tej warstwie (tab. 1). W glebach torfowo-murszowych zawartość materii organicznej wynosiła 52,7 do 86,7% i była największa w glebach wykształconych z torfu mechowiskowego (stanowiska 3, 4, 5). Torfowiska
mechowiskowe wyróżniają się dużą stabilnością warunków hydrologicznych i niskim stopniem rozkładu materii organicznej,
w przeciwieństwie do pozostałych torfów [Oświt, 1977]. Gleby mineralno-murszowe zawierały dużo mniej materii organicznej, a stopień przeobrażania murszu był bardziej zróżnicowany. Słabo przeobrażony mursz, z drobnymi włóknami torfu
mechowiskowego w dolnej części warstwy organicznej zanoTabela 1
Charakterystyka i wybrane właściwości badanych gleb
Stanowisko
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10/37
Rodzaj gleby
Miąższość
murszu [m]
1959-19602) 1991
1959
1991
MtIbc (Ol)
PtIIbc (Ol)
PtIac (Me)
PtIbc (Me)
PtIa1 (Me)
PtIIcc (Szu)
PtIIcc (Ol)
MtIIb1
Mr11
Mr11
0,15
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,15
0,10
0,20
0,30
0,20
0,15
0,10
0,15
0,10
0,20
0,20
0,30
0,25
0,14
MtIIcc
MtIIc2
MtIac
MtIbc
MtIa1
MtIIcc
MtIIcc
Mr11
Mr11
Mi11
PKWG
w 1991 r.-1)
Zawartość materii
organicznej [%]
1995
C
CD
BC
BC
C
C
C
D
D
D
63,1
52,7
79,5
83,4
86,7
53,6
62,6
55,1
20,1
4,2
Objaśnienia: PKWG – prognostyczny kompleks wilgotnościowo-glebowy według
Okruszki [1988], Ol – torf olesowy, Me – torf mechowiskowy, Szu – torf szuwarowy. Dokumentacja geologiczna torfowisk: BPWM [1959, 1960], SGGW [1960].
Źródło: [Kozłowska, Fąckowiak, 2011].
169
towano w stanowisku nr 8 lub cała warstwa organiczna była
silnie przeobrażona i podlegała procesowi murszenia w stanowisku nr 9. Mineralizacja materii organicznej w glebie mineralno-murszowej w stanowisku nr 10 spowodowała nie tylko
przeobrażanie się murszu, ale i zmniejszenie się jego miąższości
o16 cm oraz przekształcenie się w glebę murszastą Mi.
Zmiany uwilgotnienia siedlisk łąkowych
Dla wyróżnionych prognostycznych kompleksów wilgotnościowo-glebowych (PKWG) [Okruszko, 1988] wyznaczono parametry graniczne, które określają optymalne stosunki
powietrzno-wodne do produkcji rolnej na użytkach zielonych.
Wyznaczono głębokość dopuszczalnego: minimalnego, maksymalnego i optymalnego odwodnienia poszczególnych kompleksów. Dopuszczalną, minimalną głębokość odwodnienia
w okresie wiosennym lub po dużych opadach dla trwałych
użytków zielonych, w zależności od przynależności do PKWG
przyjmuje się taką, w warunkach której w warstwie korzeniowej (0-30 cm) zawartość powietrza wynosi min. 6% – h1 lub
10% objętościowych – hopt [Szuniewicz i in., 1992]. Badane
stanowiska należą do czterech PKWN (tab.1), gdyż różniły się
warunkami powietrzno-wodnymi i dopuszczalną głębokością
odwodnienia przy określonym napowietrzeniu gleb (tab. 2).
Tabela 2
Dopuszczalna głębokość odwodnienia w zależności od PKWG w badanych stanowiskach
PKWG
Okresowo posuszny BC
Posuszny C
Okresowo suchy CD
Suchy D
Stanowisko
3, 4
1, 5, 6, 7
2
8, 9, 10
Głębokość odwodnienia [cm]1)
h1
h3
hopt
30
20
25
25
90
60
60
50
50
30
35
35
1) Głębokość
odwodnienia w zależności od PKWG według Szuniewicza i in. [1992].
Objaśnienia: h1 – dopuszczalna minimalna głębokość odwodnienia w okresie wiosennym lub po dużych opadach, h3 – maksymalna głębokość odwodnienia w okresach susz atmosferycznych, hopt – optymalna głębokość odwodnień.
Źródło: [Kozłowska, Fąckowiak, 2011].
Tabela 3
Poziom wody gruntowej w I…. i II. pokosie w latach 1991-2010 w badanych stanowiskach
Poziom wody gruntowej [cm] w poszczególnych pokosach i latach
Stano1991 1995 1996 2001 2003 2004 2007 2008 2009 2010
wisko
I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II
1
70 30 40 60 47 34 39 26 38 73 40 61 60 46 45 67 42 1 44 39
2
74 45 70 67 58 36 48 40 64 47 41 29 28 21 42 38 28 1 31 39
3
70 40 55 61 45 24 35 40 32 43 26 30 35 26 44 50 38 +1 23 40
4
65 35 37 50 16 26 20 3 9 40 19 30 20 3 20 50 33 +4 +1 41
5
60 +9 14 50 10 8 2 +3 8 38 2 +6 0 +1 19 49 30 +4 +2 46
6
40 33 30 20 20 16 37 1 38 48 29 27 12 21 38 27 4 3 +1 10
7
50 25 36 55 17 10 +1 10 11 34 +5 +6 0 +3 12 +4 4 3 5 8
8
40 20 36 60 17 +1 20 +1 10 57 24 36 25 +2 51 40 25 +5 +3 43
9
70 35 56 67 40 6 19 +4 44 73 35 45 36 0 58 53 28 1 25 63
10
99 68 75 98 83 36 53 35 52 85 55 86 64 51 80 70 73 54 42 81
Objaśnienia: wartości z plusami pwg nad powierzchnią terenu.
Źródło: wyniki własne.
170
W zależności od przynależności siedliska do danego
PKWG określane są dopuszczalne przedziały pwg: minimalne h1, maksymalne h3 i optymalne hopt. (tab. 2). Wyznaczone wartości z PKWG: minimalnego, maksymalnego
i optymalnego dopuszczalnego odwodnienia porównywano z pomierzonymi wartościami pwg w okresie zbioru I i II
pokosu w badanych siedliskach. Pwg mierzono przeważnie
w okresach występowania zwykle najniższych jej wartości na
użytkach zielonych, w terminie zbioru I i II pokosu (tab. 3).
W latach badań i pokosach pwg i związany z nim poziom
uwilgotnienia siedlisk był zróżnicowany i bardzo się zmieniał. Często wykraczał poza wyznaczone wartości graniczne:
dopuszczalną h1, h3 i hopt. głębokość odwodnienia (tab. 2, 3).
W pierwszym roku badań (1991) w I pokosie pwg układał
się poniżej głębokości dopuszczalnego, maksymalnego odwodnienia h3 (stanowiska nr: 1, 2, 9, 10) lub między h3 a hopt. (stanowiska 3, 4, 6, 7, 8), tylko sporadycznie na równi z h3 (stanowisko nr 5). W okresie wzrostu II odrostu runi pwg we wszystkich stanowiskach był wyższy (duża ilość opadów w czerwcu
i lipcu) i bardziej zróżnicowany. Na poziomie optymalnym
pwg układał się tylko w dwóch stanowiskach (nr 1 i 9), między
h1 a hopt. w trzech (nr 3, 4, 7), powyżej h1 w dwóch (nr 5 i 8)
(w tym ostatnim często z wodą na powierzchni), między hopt
a h3 (nr 2, 6) oraz poniżej h3 w jednym (nr 10).
Po 1991 r. na skutek ograniczenia konserwacji urządzeń
wodno-melioracyjnych oraz użytkowania łąk nastąpiło dalsze
zróżnicowanie pwg i uwilgotnienia badanych łąk. Zwykle optymalne uwilgotnienie występowało na łąkach położonych na
Bagnie Szczerców (stanowisko nr 1), sporadycznie pwg obniżył
się poniżej h3, po oczyszczeniu i pogłębieniu głównego rowu
melioracyjnego przechodzącego przez środek tego obiektu.
Najwyższe pwg, powyżej h1, występowały prawie zawsze na łąkach położonych na glebie torfowo-murszowej, często z wodą
na powierzchni (stanowiska nr 5, 7 i 4), a dość często w nr 8.
Na części stanowisk pwg nie obniżał się poniżej h3 (nr 4, 5, 7,
3 i 6). W pozostałych stanowiskach były większe wahania pwg,
który obniżał się poniżej h3; sporadycznie w nr 1, 2, 8, średnio
często w nr 9, a prawie zawsze w nr 10. Duże uwilgotnienie łąk
i niska zawartość powietrza w warstwie korzeniowej poniżej 6%
obj. (pwg powyżej h1) hamuje wzrost i rozwój gatunków roślin
rolniczo wartościowych oraz niemożliwe jest ich użytkowanie.
W warunkach wysokiego pwg i małej zawartości powietrza
w glebach dominował proces akumulacji wody i organicznej
masy glebowej (stanowiska nr 5, 7, 4), a przeważał w stanowisku nr 8. W warunkach niskiego pwg i dużej zawartości powietrza w glebie, przeważał proces decesji (stanowisko nr 10).
W pozostałych stanowiskach, w zależności od pwg i uwilgotnienia gleby, procesy akumulacji i decesji występowały
przemiennie. W ostatnich latach badań nastąpiło obniżenie
poziomu pratotechniki i od 2004 r. stopniowo podnosi się
pwg (stanowisko nr 2). Natomiast duża możliwość odpływu
wody z gleby (płytka i bardzo przeobrażona warstwa organiczna podścielona piaskiem luźnym) sprzyjała podsychaniu
roślin (stanowisko nr 10).
Na początku badań najwyższy poziom wody obserwowano w stanowiskach nr 5 i 8. W większości siedlisk występowało stopniowe podnoszenie się pwg, jednak jego tempo
było różne, a wahania duże. Najszybciej pwg podniósł się
w stanowiskach nr 5 i 7, położonych w dolinach dodatkowo
zasilanych wodą z przylegających wydm czy wysoczyzn, w sąsiedztwie niekonserwowanych cieków. Duże wahania pwg
wystąpiły (po dłuższych okresach bez opadów) w stanowisku
Napowietrzanie gleb powoduje zahamowanie procesu
akumulacji materii organicznej gleb i przywraca proces murszenia, stymuluje mineralizację glebowej materii organicznej
oraz zmniejszanie miąższości torfu w wyniku mineralizacji organicznych związków azotowych oraz innych procesów glebowych [Frąckowiak, 1980]. W badanych stanowiskach określono
poziom mineralizacji rzeczywistej i potencjalnej organicznych
związków azotowych. Mineralizacja rzeczywista odnosi się do
danych warunków siedliskowych. W zróżnicowanych glebowo siedliskach poziom rzeczywistej mineralizacji organicznych
związków azotowych zmieniał się w sezonie wegetacyjnym. Przeważnie był niższy jesienią i wiosną, a wyższy latem (rys. 1). Jest
to związane z temperaturą w tych okresach oraz stanem uwilgotnienia gleby. Według Becka [za Gotkiewiczem, 1983] optymalny przedział dla procesu mineralizacji wynosi 25-35°C. Spadek
temperatury spowalnia ten proces, ale zachodzi on jeszcze przy
3°C. Rzeczywista mineralizacja organicznych związków azotowych była najmniejsza w siedlisku z najwyższym pwg, powyżej
h1 (stanowisko nr 5) w okresie wiosny i jesieni i wynosiła ok.
10 kg N.ha-1, a w całym sezonie wegetacyjnym – 40 kg N ha-1
(rys. 1, 2). W pozostałych siedliskach, z wysokim pwg, ale i dużymi jej wahaniami, mineralizacja była bardziej zróżnicowana,
np. w stanowisku nr 8 wiosną i latem wynosiła odpowiednio 16
i 4 kg N ha-1, a w całym sezonie ok. 70 kg N ha-1. Zbliżoną wartość rzeczywistej mineralizacji w ciągu sezonu uzyskano w stanowisku nr 6. Niski poziom mineralizacji organicznych związków
azotowych wystąpił też w siedlisku suchym (stanowisko nr 10),
w którym pwg w sezonie wegetacyjnym układał się poniżej h3,
i wilgotność gleby latem zmniejszała się poniżej poziomu dostępności dla roślin, w wyniku czego nastąpiło zasychanie roślinności
na łąkach [Kozłowska, 2005]. Największe wartości mineralizacji
rzeczywistej (134-148 kg N ha-1) stwierdzono, gdy pwg układał
się poniżej h1 (stan. nr 1 i 7) w sezonie wegetacyjnym w 1995 r.
(rys. 1). Różnice wartości mineralizacji, które wystąpiły zarówno
w okresie wegetacji jak i w badanych siedliskach wskazują na dynamiczność procesu, ściśle związanego z warunkami siedliskowymi. Jego intensywność wzrasta, gdy gleba ulega na przemian
nawilgotnieniu i przesuszeniu [Frąckowiak, 1980].
Potencjalna mineralizacja organicznych związków azotowych w sezonie wegetacyjnym w badanych siedliskach była dużo
większa od rzeczywistej i też zróżnicowana. Zwykle najwyższa latem, z wyjątkiem stanowisk (nr 5 i 10) o najwyższym lub najniższym pwg (rys. 1). Najmniejsze jej wartości (225-258 kg N ha-1)
stwierdzono w siedlisku na glebie Mt (stanowiska nr 3, 5), gdy
warstwa torfu pod warstwą murszu była słabo rozłożona – a (tab.
1). W pozostałych siedliskach na glebach Mt, w których torf
pod murszem był średnio (b) lub silnie rozłożony (c) uzyskano dużo większe wartości – 296-464 kg N ha-1. Duże wartości
(443 kg N ha-1), zbliżone do występujących na glebach Mt, były
∙pwg cm, kg N∙h a -1
200
150
100
50
0
-50
-100
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
7
8
9
10
7
8
9
10
Stanowisko
Lato
250
200
Mineralizacja materii organicznej i przekształcanie się warunków siedliskowych
Wiosna
250
150
100
50
0
-50
-100
1
2
3
4
5
6
Stanowisko
Jesień
250
nr 8, czasami obniżał się poniżej h3. Stanowisko to jest położone na glebie Mr11 z cienką warstwą organiczną (30 cm)
podścieloną piaskiem luźnym, który działa drenująco na cały
profil glebowy. Dodatkowe zasilanie wodą z otaczających
wydm oraz spowolnienie odpływu przez niesprawne urządzenia wodnomelioracyjne – nie rekompensuje odpływu
wgłębnego z profilu. Siedliska położone na glebach z cienką
warstwą organiczną są bardzo wrażliwe na obniżanie się pwg
poniżej h1, które zdarza się w okresach bezopadowych.
200
150
100
50
0
-50
-100
1
pwg w cm
2
3
4
5
6
Stanowisko
P. min. kg N ∙ha-1
Rz. min.kg N ∙ha-1
Rys. 1. Mineralizacja azotu: potencjalna (P.min.) i rzeczywista
(Rz.min.) w trzech sezonach wegetacyjnych w glebach pobagiennych w warstwie 0-20 cm [w kg N ha-1]
Źródło: wyniki własne.
w siedlisku na glebie Mr o silnie przeobrażonym murszu (stanowisko nr 9). W przypadku tych gleb (Mr), ale o murszu słabo
przeobrażonym z drobnymi włóknami torfu mechowiskowego
(stanowisko nr 8) wystąpił mały potencjał mineralizacji (248 kg
N ha-1). Najniższy potencjał mineralizacji miała gleba Mi (149
kg N ha-1) o najmniejszej zawartości materii organicznej w warstwie 0-20 cm – 4,2% (stanowisko nr 10).
Mineralizacja organicznych związków azotowych powoduje zmniejszanie się procentowej zawartości materii organicznej
w glebie. W warunkach średniego odwodnienia i zadarniania
ubywa ok. 7 t masy organicznej z 1 ha [Roguski, 1993]. W bada171
Sezon wegetacyjny
300
nio głębokiej na płytką (stanowisko nr 2), z płytkiej Mt na Mr
(nr 8). W siedlisku suchym (nr 10) gleba Mr przekształciła się
w glebę mineralną, murszastą (Mi) o bardzo małej zawartości
materii organicznej – 4,2% (tab. 1). Na miejscu dawnych terenów bagiennych powstało suche siedlisko grądowe.
200
Przekształcanie się zbiorowisk łąkowych
100
Do 1991 r. badane łąki były użytkowane rolniczo. W latach 1991-1992 na większości stanowisk rolnicy stosowali nawożenie mineralne, ponad 200 kg NPK.ha-1. Wyjątkiem było
stanowisko nr 4 (zaniechano użytkowania w 1991 r.). Na badanych łąkach wykształciły się zbiorowiska trawiaste, ziołowo-trawiaste lub turzycowo-trawiaste z klasy Molinio-Arrhenatheretea [Kozłowska, 2005], przeważały zbiorowiska z rzędu
Molinietalia, związku Calthion. W zbiorowiskach trawiastych
dominowały trawy o bardzo dobrej i dobrej wartości rolniczej
(>60% ich udziału w biomasie). Z traw najliczniej występowała: wiechlina łąkowa Poa pratensis i nieco mniej licznie wyczyniec łąkowy Alopecurus pratensis – stanowiska nr 1, 2, 3 (rys. 3).
Udział roślin z grupy ziół i chwastów był mały, poniżej 20%
lub nie występowały wcale (stanowisko nr 3), nie notowano
też turzyc. W pozostałych stanowiskach skład botaniczny był
bardziej urozmaicony, więcej było turzyc – do 30%. Czasami
zioła i chwasty miały duży udział (stanowisko nr 7).
W następnych latach stopniowo obniżał się poziom nawożenia i użytkowania (stanowiska nr 1, 2, 3, 10) lub go zaniechano (nr 4, 5, 6, 7, 8, 9). Zaniechanie konserwacji urządzeń
wodnomelioracyjnych spowodowało wzrost pwg, zmianę warunków siedliskowych oraz przebudowę zbiorowisk łąkowych
[Kozłowska, 2005; Kozłowska, Fąckowiak, 2011]. Zwiększał
się udział traw średnich i słabych, głównie śmiałka darniowego (Deschampsia caespitosa) oraz/lub ziół i chwastów czy turzyc
(stanowiska nr 1, 2, 3, 4, 8, 9) w zależności od poziomu uwilgotnienia siedlisk. Zaniechanie użytkowania łąk przyśpieszało
opanowanie runi przez śmiałka oraz turzyce (stanowiska nr 4, 9
– lata 1991-92, stanowisko nr 3 – 2000 r.). Podobnie reagowało
zbiorowisko na ekstensywne użytkowanie i zwiększenie uwilgotnienia w stanowisku nr 2. Powiększał się areał zbiorowisk śmiałkowych. Zbiorowiska śmiałkowe należą do najpospolitszych
w Polsce [Matuszkiewicz, 2005], a w Polsce Środkowej zajmują
500
400
0
-100
1
2
3
pwg w cm
4
5
6
Stanowisko
7
8
P. min. kg N ∙ha-1
9
10
Rz. min.kg N ∙ha-1
Rys. 2. Mineralizacja azotu: potencjalna (P.min.) i rzeczywista
(Rz.min.) w glebach pobagiennych w warstwie 0-20 cm (w kg
N ha-1) w sezonie wegetacyjnym
Źródło: wyniki własne
nych siedliskach największa zawartość materii organicznej w warstwie 0-20 cm występowała w glebach słabo zmurszałych MtI
ok. 80% (stanowiska nr 5, 4, 3), średnia w glebach średnio zmurszałych MtII – 53-63%. W glebie Mr była ona mniejsza i zróżnicowana – 20,1-55,1% (tab. 1). Druga wartość wskazuje na niski stopień przeobrażenia materii organicznej (stanowisko nr 8),
mimo 30-centymetrowej miąższości warstwy organicznej, natomiast pierwsza na wysoki stopień przeobrażenia, gdyż wykształciła się już warstwa mineralno-organiczna (stanowisko nr 9).
Mineralizacja organicznych związków azotowych nie tylko powoduje zmniejszanie się procentowej zawartości materii
organicznej w glebie, ale i miąższości warstwy organicznej. Po
melioracji na skutek przeobrażeń torfu (mineralizacja, kurczenie i zagęszczanie masy glebowej) dochodzi do zmniejszania się
miąższości warstwy organicznej gleb i obniżania się powierzchni gleb średnio rocznie o 1 cm w warunkach użytkowania łąkowego. W siedliskach okresowo mokrych, słabo odwodnionych,
obniżanie jest znacznie mniejsze i wynosi 4-6 mm [Roguski,
1993]. Zmniejszanie się miąższości warstwy organicznej gleb
powoduje zmianę klasyfikacji gleb organicznych – Mt z śred100%
90%
80%
70%
Zioła i chwasty
60%
Carex sp., Juncus sp.,
Equisetum sp.
50%
Motylkowate
40%
Deschampsia
caespitosa
30%
Poa pratensis
20%
Alopecurus pratensis
10%
0%
Trawy
91
96
99 2010 91
2
96
99 2010 91
3
96
99 2010 91
4
96
99 2010 91
5
96
99 2010 91
6
96
99 2010 91
7
96
99 2010
8
Rys. 3. Zmiany składu botanicznego [w %] zbiorowisk łąkowych w wybranych stanowiskach i latach w okresie 1991-2010
172
około 50% powierzchni łąk [Kucharski, 1999]. Według Sudera
[2007] tylko zaniechanie użytkowania łąk przejawia się wzrostem pokrycia gatunków ziołoroślowych i śmiałka darniowego
oraz pojawieniem się siewek drzew w runi łąkowej.
W siedliskach silnie uwilgotnionych, z pwg powyżej h1
(stanowiska nr 5, 7) wystąpiły największe zmiany w zbiorowiskach, głównie zmniejszanie się udziału traw oraz przebudowa ich składu gatunkowego. W stanowisku nr 5, gdzie
pwg był zawsze wyższy od h1, nawet na powierzchni gleby
(z wyjątkiem suszy w sierpniu w 2008 r.), stopniowo zwiększał się udział turzyc w runi, głównie turzycy dziobkowatej
(Carex rostrata) i turzycy pospolitej (C. nigra).
W siedlisku łęgu rozlewiskowego z dużymi wahaniami
pwg w sezonie wegetacyjnym (stanowisko nr 7) zioła i chwasty początkowo zwiększały swój udział, głównie krwawnica
pospolita (Lythrum salicaria). Dalsze podnoszenie pwg i zaniechanie użytkowania spowodowało eliminacje pozostałych
gatunków z runi i zdominowanie zbiorowiska przez turzycę
brzegową (Carex riparia), która utworzyła zbiorowisko o charakterze monokultury. Siedlisko to jest położone w dolinie
zalewowej, charakteryzuje się dużą żyznością i największym
potencjałem mineralizacyjnym (464 kg N ha-1). W latach 90.
XX w., w warunkach dużych wahań poziomu wody, przy rowie melioracyjnym pojawiła się trzcina pospolita (Phragmites
australis) i dość szybko opanowywała przestrzeń, stopniowo
eliminując sąsiadujące ze stanowiskiem nr 7, zbiorowisko ziołowe. Ekspansję trzciny ograniczyło podniesienie się poziomu
wody, aż do zalewu powierzchni w następnych latach i pozostała część zbiorowiska ziołowego (razem ze stanowiskiem nr 7)
została zdominowana przez turzycę brzegową (Carex riparia).
W dolinie obydwa te gatunki sąsiadują ze sobą, a na obrzeżach
płatów przenikają się wzajemnie. W latach o większych wahaniach pwg trzcina stopniowo powiększa swój obszar. Obecnie
trwa współzawodnictwo tych dwóch gatunków, a o dalszym
kierunku sukcesji będzie decydował poziom uwilgotnienia.
Natomiast duże wahania pwg i uwilgotnienia ograniczały
rozwój i powrót turzyc na dawne stanowiska bagienne, ich
udział, podobnie jak i traw niewiele się zmieniał w poszczególnych latach badań, mimo początkowo dużego udziału turzyc w runi (stanowisku nr 8). Stanowisko to wykazało bardzo dużą wrażliwość na niedobory wody, gdyż należy do siedliska – murszowisko grądowiejące i charakteryzuje się cienką
warstwą organiczną, do 30 cm. W siedliskach z większą miąższością warstwy organicznej (stanowiska nr 5, 7), w których
na początku badań notowano też wysokie pwg, nastąpił dużo
większy wzrost poziomu uwilgotnienia, aż do zabagnienia.
W siedlisku murszowiska grądowiejącego, wahania pwg i niedobory wody opóźniały stopień zabagniania siedliska i przebudowę zbiorowisk, mimo że poziom mineralizacji cienkiej
warstwy organicznej był niski (stanowisko nr 8, rys. 1).
Stosunkowo małe wahania pwg i małe zmiany uwilgotnienia oraz składu gatunkowego zbiorowiska roślinnego wystąpiły w stanowisku nr 1, położonym na obrzeżach kompleksu Bagno Szczerców. Pomimo że ta część torfowiska była
zmeliorowana przed 1959 r. i cały czas użytkowana, to Bagno
wpływało na zmniejszanie wahań pwg. Rośliny bobowate we
wszystkich zbiorowiskach miały niewielki udział w runi, zwykle kilka procent lub nie występowały wcale.
Obniżanie poziomu pratotechniki, głównie nawożenia
oraz zmiana warunków siedliskowych powodowała przebudowę zbiorowisk roślinnych. Nastąpiło wypadanie gatunków rolniczo wartościowych, zmniejszała się rolnicza wartość
zbiorowisk łąkowych, pojawiły się gatunki siedlisk wilgotnych i mokrych [Kozłowska, 2005; Kozłowska, Kwiecień,
2007]. Proces wymiany gatunków powodował powiększanie obszaru zbiorowisk śmiałkowych. W siedliskach o najwyższych pwg (stanowiska 5, 7) antropogeniczne zbiorowiska zmeliorowanych i dobrze nawożonych łąk wilgotnych
i mokrych ze związku Calthion (klasa Molinio-Arrhenatheretea) przekształciły się w szuwary wielkoturzycowe związku
Magnocaricion (klasa Phragmitetea) [Kozłowska, Fąckowiak,
2011]. O składzie florystycznym zbiorowisk decydował poziom uwilgotnienia siedlisk, na taką zależność zwracał uwagę
Prończuk [1982]. Typy florystyczne występujące w wilgotniejszych siedliskach są cenniejsze przyrodniczo niż porastające siedliska mniej wilgotne i suche [Szydłowska, 2009].
W siedlisku murszowiska właściwego, silnie wilgotnym
i mokrym na początku badań podniesienie się pwg (stosunkowo małe wahania) spowodowało zwiększenie uwilgotnienia, tak że na koniec badań należało ono już do siedlisk bagiennych trwale zabagnionych (stanowiska nr 5, 7) lub do
zabagniających (stanowiska nr 4, 6) [Kozłowska, Fąckowiak,
2011]. Natomiast duże wahania pwg w siedlisku murszowiska grądowiejącgo ograniczały dalsze przekształcenia ich i zabagnianie (stanowisko nr 8), mimo że na początku badań należało do siedlisk silnie mokrych.
Silne uwilgotnienie siedlisk ograniczało ekspansję krzewów,
drzew, trzciny pospolitej (Phragmites australis), mimo zaniechania na większości z nich użytkowania w 1992 r. W latach suchych często pojawiały się pojedyncze siewki kruszyny pospolitej
(Frangula alnus), olszy czarnej (Alnus glutinosa) i brzozy omszonej (Betula pubescens), które zwykle zamierały podczas najbliższych lat mokrych (w roku następnym lub po 2-3 latach).
Podsumowanie
Generalnie melioracje rolne odegrały dodatnią rolę
w rozwoju kraju, zwiększył się obszar gleb do produkcji rolnej, chociaż wystąpiły też negatywne skutki. Przed ujemnymi
skutkami zabiegów melioracyjnych przestrzegali S. Bac [za
Stachym, Śliwińską 1956, Roguski, Bienkiewicz 1967] i wielu innych. Skutki melioracji zależą głównie od poziomu eksploatacji systemów przyrodniczo-technicznych. W eksploatacji systemów powinien funkcjonować układ: człowiek-urządzenie melioracyjne-środowisko przyrodnicze-rolnicze [Kaca
i in., 2009]. W wyniku ograniczenia oddziaływania człowieka i zaniechania konserwacji urządzeń wodnomelioracyjnych
następuje ich zarastanie i przestają pełnić swoje funkcje – nie
odprowadzają nadmiaru wody. Powoduje to na części siedlisk
zwiększanie uwilgotnienia (często aż do występowania wód
na powierzchni gleby) i jego różnicowania się na zmeliorowanych użytkach zielonych.
Zwiększanie uwilgotnienia i przekształcanie siedliska
w bardziej wilgotne, a nawet bagienne powodowało zmiany
w składzie florystycznym zbiorowisk łąkowych. Najmniejsze
zmiany uwilgotnienia oraz składu florystycznego zbiorowiska roślinnego notowano na łąkach położonych na obrzeżach
Bagno Szczerców, które cały czas były użytkowane. Zwiększanie uwilgotnienia oraz zaniechanie użytkowania powodowało zmniejszanie się udziału traw rolniczo wartościowych w zbiorowiskach, a zwiększanie udziału traw o średniej
i niskiej wartości pokarmowej, głównie śmiałka darniowego
(Deschampsia caespitosa) oraz/lub ziół i chwastów czy turzyc,
w zależności od stopnia zmiany uwilgotnienia siedliska.
173
Największe zmiany uwilgotnienia wystąpiły na łąkach
położonych w części źródłowej rzek, przy krawędzi dolin,
w obniżeniach terenowych, dodatkowo zasilanych z sąsiednich obszarów czy źródlisk. Na tych łąkach w zbiorowiskach
pojawiły się rośliny siedlisk mokrych i bagiennych, szczególnie turzyce. Zmeliorowane, użytkowane i nawożone łąki mokre ze zbiorowiskami ze związku Calthion przekształciły się
w szuwary wielkoturzycowe związku Magnocaricion. Siedlisko mokre przekształciło się w bagienne trwale zabagnione.
Duże uwilgotnienie uniemożliwia użytkowanie i – oprócz
czynnika ekonomicznego – jest czynnikiem decydującym o obniżaniu poziomu pratotechniki na użytkach zielonych, aż do
zaniechania użytkowania. Zmniejszanie antropopresji umożliwiało samorzutną renaturalizację siedlisk murszowiskowych,
niezależnie od miąższości warstwy organicznej, ale w warunkach wysokiego i dość stabilnego pwg. Duże uwilgotnienie,
z pwg powyżej minimalnego dopuszczalnego odwodnienia h1
aż do zalewu włącznie, ogranicza rzeczywistą mineralizację organicznych związków azotowych, niezależnie od stopnia przeobrażenia torfu podścielającego mursz i wartości potencjalnej
mineralizacji organicznych związków azotowych.
W warunkach dużego uwilgotnienia następuje przywracanie procesu bagiennego na zmeliorowane łąki (na dawne bagienne siedliska). Przywrócenie czynnego procesu bagiennego,
zmienia obieg materii w środowisku – proces decesji materii
organicznej zostaje zastąpiony procesem akumulacji. Zachodzi
proces wiązania C i N z atmosfery. Zabagnione użytki stwarzają warunki do powrotu cennych ekologicznie gatunków roślin i zbiorowisk roślinnych. Zabagnienie chroni zasoby gleby,
wody, flory. Użytki te stanowią ostoję dla fauny. Ich obecność
w środowisku przyrodniczym zwiększa różnorodność gatunkową i siedliskową oraz walory krajobrazowe dolin.
Proces zabagniania się użytków zielonych może występować
na innych zmeliorowanych obiektach, niezależnie od tego czy są
to użytki rolne, czy też podlegają jakieś formie ochrony. Należy
podkreślić, że samorzutny proces wtórnego zabagniania zachodzi w określonych warunkach hydrologicznych, gdy występuje
dodatkowe zasilanie wodą z obszarów przyległych. Zaniechanie
konserwacji urządzeń melioracyjnych w źródłowych odcinkach
dolin rzecznych sprzyja kształtowaniu się na nich zbiorowisk
siedlisk mokrych i bagiennych. Obniżanie się poziomu wody
i duże jej wahania, nawet w warunkach występowania okresowych zalewów w sezonie wegetacyjnym ogranicza proces renaturalizacji siedlisk łąkowych, spowalnia proces zabagniania. Gdy
nie ma dodatkowego zasilania wodą siedlisk murszowiskowych
lub jest ono niedostateczne, oprócz zaniechania konserwacji
urządzeń wodnomelioracyjnych, niezbędne będzie dodatkowe
piętrzenie wody, aby zatrzymać jej odpływ i utrzymać w miarę stabilny poziom wody. Dlatego proces samorzutnego zabagniania się siedlisk łąkowych wymaga ochrony i wspomagania.
Duże uwilgotnienie siedlisk jest jednocześnie czynnikiem ograniczającym ekspansję krzewów, drzew oraz trzciny pospolitej
(Phragmites australis), mimo zaniechania użytkowania.
Literatura
1. Dembek W., Oświt J.: 1996. Znaczenie siedlisk mokradłowych w gospodarce wodnej środowiska przyrodniczego. [W:] Potrzeby i możliwości zwiększania retencji wodnej na obszarach wiejskich. Materiały
Seminaryjne. Nr 37. Falenty. Wydaw. IMUZ s. 115-122
2. Drupka S.: 2005. Optymalizacja gospodarki wodnej na współczesnych użytkach zielonych. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie nr 3,
s. 119
174
3. Frąckowiak H.: 1980. Dynamika i wielkość mineralizacji związków
azotowych w dawno odwodnionych glebach torfowo-murszowych na
tle warunków siedliskowych i nawożenia. Rozprawa habilitacyjna. Falenty IMUZ. ss. 136
4. Gotkiewicz J.: 1983. Zróżnicowanie intensywności mineralizacji azotu
w glebach organogenicznych związane z odrębnością warunków siedliskowych. Rozprawa habilitacyjna. Falenty IMUZ. ss. 111
5. Jurczuk S.: 2000. Wpływ regulacji stosunków wodnych na osiadanie
i mineralizację gleb organicznych. Biblioteczka Wiadomości IMUZ nr
96, ss. 116
6.Kaca E., Nyc K., Jędryka E., Lipiński J.: 2009. Gospodarka wodna
na obszarach wiejskich w ocenie Sekcji Głównej Melioracji i Ochrony Środowiska SITWM. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie nr 2,
s. 54
7.Kozłowska T.: 2005. Zmiany zbiorowisk łąkowych na tle różnicowania
się warunków siedliskowych w charakterystycznych obszarach dolin
rzecznych Polski Centralnej. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie.
Rozprawy habilitacyjne i monografie nr 14, ss. 208
8.Kozłowska T., Banaszek P.: 1998. Transformation of meadow communities in differentiated humidity conditions. [W:] Proceedings of the
17th General Meeting of the EGF, Debrecyn, Hungary s. 83
9.Kozłowska T., Kwiecień R.: 2007. Changes in habitats and meadow communities in relation to the soil type and moisture. [W:]
Proceedings of the 14th Symposium of the EGF, Ghent, Belgium
s. 299
10.Kozłowska T., Frąckowiak H.: 2011. Transformation of soils and meadow habitats as a result of changes in moisture and restricted management. Polish Journal of environmental studies. Olsztyn, 20, 4A,
179-184
11.Kucharski L.:1999. Szata roślinna Polski Środkowej i jej zmiany w XX
stuleciu. Łódź, Wydaw. UŁ. ss. 168
12. Matuszkiewicz W.: 2005. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski. Warszawa. Państwowe Wydawnictwo Naukowe ss. 537
13. Okruszko H.: 1988. Zasady podziału gleb hydrogenicznych na rodzaje
oraz łączenia rodzajów w kompleksy. Roczniki Gleboznawcze t. 39 (1)
s. 127-152
14. Okruszko H.: 1992. Siedliska hydrogeniczne, ich specyfika i zróżnicowanie. [W:] Hydrogeniczne siedliska wilgotnościowe. Biblioteczka
Wiadomości IMUZ nr 79. s. 5-14
15. Oświt J.: 1977. Charakterystyka dolinowych siedlisk glebotwórczych.
Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych z. 186, s. 37-48
16. Prończuk J.: 1982. Podstawy ekologii rolniczej. Warszawa, PWN,
ss. 348
17. Roguski W.: 1993. Podstawy kształtowania warunków wodnych
w użytkowanych rolniczo dolinach rzecznych. [W:] Rozwój myśli naukowej na tle 40 lat działalności Instytutu Melioracji i Użytków Zielonych. Biblioteczka Wiadomości IMUZ nr 81, s. 13-32
18. Roguski W., Bieńkiewicz P.: 1967. Zanikanie gleb organogenicznych
w wyniku melioracji. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
z. 72, s. 61-86
19. Stachy J., Śliwińska J.: 1956. Stosunki klimatyczno-glebowe Wielkopolski. Warszawa, PWRiL. ss. 164
20. Suder A.: 2007. Szata roślinna łąk wilgotnych (rząd Molinietalia caeruleae W. Koch 1926) we wschodniej części Wyżyny Śląskiej. Łąkarstwo
w Polsce 10, 159-172
21. Szuniewicz J., Churska Cz., Churski T.: 1992. Potencjalne hydrogeniczne siedliska wilgotnościowe i ich zróżnicowanie pod względem
dyspozycyjnych zapasów wody użytecznej. [W:] Hydrogeniczne siedliska wilgotnościowe. Biblioteczka Wiadomości IMUZ, nr 79, s. 69-93
22. Szydłowska J.: 2009. Kształtowanie się typów florystycznych, ich wartości użytkowej i walorów przyrodniczych na wybranych łąkach śródleśnych w zależności od warunków wilgotnościowych siedliska. Łąkarstwo w Polsce, 12, 199
Spis dokumentacji:
23. BPWM 1959. Dokumentacja geologiczna torfowisk: Torfowiska rzeki
Luciąży. Warszawa ss. 81
24. BPWM 1960. Dokumentacja geologiczna torfowisk: Szczerców-Kluki. Warszawa. ss. 26
25. SGGW 1960. Dokumentacja geologiczna torfowisk: Dolina rzeki Pilsi.
Warszawa ss. 98
n
Gryfice
Mgr inż. Magdalena Witkowska – [email protected]
Mgr inż. Tomasz Płowens – [email protected]
Mgr inż. Maciej Humiczewski – [email protected]
Zachodniopomorski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych, Szczecin
Niebieski korytarz ekologiczny wzdłuż doliny rzeki Rega
Zachodniopomorski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych
w Szczecinie jest samorządową jednostką budżetową, która realizuje w imieniu Marszałka Województwa Zachodniopomorskiego zadania związane z szeroko rozumianą gospodarką wodną.
Zarząd Melioracji realizuje zadania z zakresu inwestycji,
utrzymania i konserwacji budowli i urządzeń hydrotechnicznych
oraz melioracyjnych, a także prace regulacyjne na rzekach, wspierając tym samym rozwój gospodarczy kraju i regionu. Działalności Zarządu Melioracji towarzyszy dbałość o zachowania równowagi ekologicznej, podejmowane są próby pogodzenia troski
o ochronę środowiska naturalnego z potrzebami związanymi
z rozwojem społeczno-gospodarczym województwa. W ramach
propagowania działań proekologicznych Zarząd Melioracji wystąpił w 2010 r. o dofinansowanie projektu pn. „Budowa niebieskiego korytarza ekologicznego wzdłuż doliny rzeki Iny i jej dopływów” uzyskując na ten cel 4 173 352 euro. W następnym roku,
natomiast wystąpił o dofinansowanie kolejnego projektu pn.
„Budowa niebieskiego korytarza ekologicznego wzdłuż doliny rzeki
Regi i jej dopływów” uzyskując środki w wysokości 5 407 999
euro. Oba projekty finansowane są z Instrumentu Finansowego LIFE+ oraz Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska
w stosunku 50%-45% oraz 5% wkładu własnego. LIFE+ jest
jedynym instrumentem finansowym Unii Europejskiej koncentrującym się wyłącznie na współfinansowaniu projektów w dziedzinie ochrony środowiska. W ramach komponentu pierwszego
pn. „przyroda i różnorodność biologiczna”, z którego Zarząd Melioracji otrzymał dofinansowanie, przewiduje się finansowanie
projektów związanych z ochroną, zachowywaniem lub odbudową naturalnych ekosystemów, siedlisk, dzikiej flory i fauny oraz
różnorodności biologicznej, włącznie z różnorodnością zasobów
genetycznych, ze szczególnym uwzględnieniem obszarów NATURA 2000. Realizowane przez ZZMiUW projekty, mające
na celu utworzenie niebieskich korytarzy ekologicznych w obu
zlewniach, idealnie wpasowują się w wytyczne Komisji Europejskiej dotyczące szeroko pojętej ochrony środowiska.
Projekt pn. „Budowa niebieskiego korytarza ekologicznego
wzdłuż doliny rzeki Regi i jej dopływów” rozpoczął się 1 czerwca
2012 r. i potrwa do 30 września 2017 r. Beneficjentem koordynującym jest Zachodniopomorski Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych w Szczecinie natomiast współbeneficjentem
Regionalna Dyrekcja Ochrony Środowiska w Szczecinie.
W obszarze zlewni Regi będącej terenem realizacji projektu,
usytuowane są dwa obszary chronione w ramach systemu NATURA 2000 z ramienia tzw. dyrektywy „siedliskowej” – dorzecze
Regi. Obszar obejmujący swym zasięgiem 14 827,8 ha pokrywa
niemal wszystkie dopływy wraz z głównym korytem Regi (z wyłączeniem Łoźnicy i Gardominki) od miejscowości Świdwin, aż
do jej ujścia blisko miejscowości Trzebiatów. Malownicza dolina
Regi to w ogromnej większości mozaika terenów leśnych i rolniczych zawdzięczająca swoje duże walory przyrodniczo-krajobrazowe różnorodności zbiorowisk, zwłaszcza tych charakterystycz-
175
nych dla naturalnych dolin rzecznych. Granice obszaru obejmują
doliny rzeczne (dno wraz ze zboczami) z wyłączeniem terenów
z zabudową, w obrębie których obszar ogranicza się jedynie do
koryta rzecznego. W niektórych miejscach granice obszaru wychodzą poza dolinę rzeczną w celu włączenia przylegających do
doliny wyjątkowo cennych kompleksów siedlisk przyrodniczych
zwykle bagiennych (np. okolice jeziora Ołużna gm. Świdwin,
torfowiska k. Międzyrzecza gm. Sławoborze) lub leśnych (np.
kompleks leśny m. Rycerzewkiem i Jeleninem gm. Ostrowice).
Dolina Regi charakteryzuje się ponadto dużą różnorodnością rzadkich i zagrożonych gatunków zwierząt z II załącznika
DS. Rzeka Rega i jej dopływy, zachowując prawie w całej swej
długości charakter cieku łososiowego, są doskonałym miejscem
dla wędrówek tarłowych łososia atlantyckiego oraz innych gatunków z rodziny łososiowatych. Uogólniając, każda rzeka, potok czy strumień jest korytarzem ekologicznym dla żyjących
w nich organizmów i należy dbać o zachowanie ich ciągłości.
Niestety sama Rega przegrodzona jest w kilku miejscach zabudową hydrotechniczną, co powoduje, że na ponad 2/3 długości rzeki jest niedostępna dla
ryb wędrownych.
Drugim obszarem z terenu realizowanego projektu jest
Brzeźnicka Węgorza obejmująca swym zasięgiem 592,2 ha.
Większą część obszaru zajmują głównie lasy liściaste oraz
siedliska wodne i bagienne.
Brzeźnicka Węgorza, położona w malowniczym morenowym krajobrazie Pojezierza
Ińskiego, ma bystry nurt. Występujący w niej słodkowodny
krasnorost Hildebrandia rivularis wskazuje na wysoki stopnień czystości wody, natomiast
występowanie licznych gatunków z II załącznika DS świadczy o wysokiej wartości ekologicznej obszaru.
W obu obszarach stwierdzono występowanie kilku gatunków z załącznika II Dyrektywy Rady 92/43/EWG z 21 maja
1992 r. (Łosoś atlantycki Salmo salar, Koza Cobitis taenia, Głowacz białopłetwy Cottus gobio, Różanka Rhodeus sericeus amarus,
Minóg rzeczny Lampetra fluviatilis, Minóg strumieniowy Lampetra planeri) aczkolwiek często są to różne gatunki dla poszczególnych obszarów. Niestety mimo stwierdzenia występowania
w tych obszarach odpowiednich habitatów brakuje tam w tej
chwili gatunków ryb, które mogłyby je zasiedlić (również te
z wymienionego już załącznika II Dyrektywy). Poprzez udrożnienie całego obszaru zlewni Regi Zarząd Melioracji stworzy
korytarz ekologiczny, którym te gatunki ryb będą mogły się
przemieścić do obszarów, w których w tej chwili nie występują,
szczególnie że obszary te położone są w dużej odległości od siebie. Możliwości przeżycia populacji i rozprzestrzenienia się poszczególnych gatunków w znacznym stopniu zależą od stopnia
fragmentacji terenu, wzajemnego położenia w przestrzeni ekosystemów o charakterze naturalnym i półnaturalnym, występowania korytarzy i barier, rodzaju i szerokości ekotonów oraz
charakteru tła budowanego przez ekosystemy antropogeniczne.
W celu ochrony siedlisk przyrodniczych oraz gatunków roślin
i zwierząt zagrożonych wyginięciem na europejskim terytorium
państw członkowskich UE tworzona jest, wspomniana wyżej,
europejska sieć ekologiczna NATURA 2000.
176
Jak widać, poprawność funkcjonowania ekosystemu rzeki
Regi ma ogromne znaczenie dla różnorodności biologicznej
tego obszaru, a w chwil obecnej ten potencjał jest niewykorzystany. Głównym celem projektu jest pośrednia ochrona oraz
zwiększenie bioróżnorodności ekosystemów wodnych objętych
ochroną obszarów w ramach systemu NATURA 2000 poprzez
połączenie ich niebieskim korytarzem ekologicznym. Celem
dodatkowym, nie mniej ważnym i ściśle powiązanym z głównym jest odbudowanie silnej populacji łososia w zlewni Regi.
Zlewnia rzeki Regi stanowi w miarę spójny ekosystem, jednak na przestrzeni wielu lat liczne budowle hydrotechniczne
oraz nadmierny zrzut ścieków w zlewni spowodowały znaczne
zmniejszenie się różnorodności biologicznej. Obecnie istotnie
zmniejszyła się ilość wpuszczanych bezpośrednio do rzek ścieków, co wpłynęło na znaczną poprawę jakości wody na niektórych odcinkach głównego koryta. Jednak istniejące budowle
hydrotechniczne w dalszym ciągu utrudniają lub całkowicie
uniemożliwiają dotarcie rybom na tarliska, czy też zasiedlanie
odpowiednich biotopów, znajdujących się często w górze cieku. Mimo występowania dogodnych, naturalnych miejsc
tarliskowych dostęp do nich
jak już wspomniano jest mocno
utrudniony (np. górny odcinek
Uklei, Starej Regi oraz samej
Regi), a w niektórych przypadkach wręcz niemożliwy. Ryby
takie jak troć wędrowna czy
minogi swobodnie docierają do
Gryfic. Tutaj natrafiają jednakże na pierwsze budowle hydrotechniczne utrudniające dalszą
swobodną migrację. Powoduje
Płoty
to koncentrację części populacji ryb wędrownych w tym obrębie. Tylko niewielka część ryb
pokonując utrudnienia dociera do dopływów Regi położonych
powyżej. Znajdujące się tam budowle uniemożliwiają jednak
dalszą migrację ryb w górę rzeki. Sytuacja ta trwająca od wielu
lat, wpływa niekorzystnie na bioróżnorodność górnego odcinka głównego koryta rzeki Regi oraz jej dopływów.
Od 2005 roku na rzece Redze prowadzone są intensywne zarybienia łososiem (Salmo salar), mające znaczenie priorytetowe.
Dane o nich umieszczone są w Dyrektywie Rady 92/43/EWG
z 21 maja 1992 r. w sprawie ochrony siedlisk przyrodniczych oraz
dzikiej fauny i flory. Łącznie, na przestrzeni 6 lat, wpuszczono do
rzeki ponad 121 440 sztuk tego gatunku. Rozród i pierwsze fazy
rozwoju łosoś odbywa w czystych, chłodnych i dobrze natlenionych wodach rzek i strumieni. Do tarła wymaga odpowiednio
dużych partii dna o podłożu żwirowym i kamienisto-żwirowym,
w którym kopie gniazda i ukrywa zapłodnioną ikrę – należy
do grupy rozrodczej ryb litofilnych. Jest to gatunek o dużych
wymaganiach środowiskowych, a rzeka Rega wraz z dopływami spełnia te warunki. Jednak w związku z niedostateczną powierzchnią tarlisk dla utrzymania odtworzonej populacji łososia,
konieczne jest udrożnienie korytarzy tarłowych oraz budowa
odpowiednich tarlisk. Pozwoli to na stopniowe zaprzestanie tak
intensywnych zarybień i naturalne odradzanie się populacji.
Projekt realizowany przez Zachodniopomorski Zarząd
Melioracji i Urządzeń Wodnych w Szczecinie poprzez budowę 23 przepławek oraz ponad 12 000 m2 tarlisk planuje rozwiązać problem jakim są bariery hydrotechniczne i niedostaWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
teczna liczba miejsc tarliskowych. W ramach działań dodatkowych, mających na celu wzmocnienie efektu ekologicznego,
benficjent planuje ponadto nasadzenie drzew wzdłuż koryta
rzeki Regi i jej dopływów, zakup urządzeń do monitoringu
ryb, zakup barier elektryczno-elektronicznych oraz budowę
Centrum Informacji Przyrodniczej wraz z kołem wodnym.
Budowa przepławek w głównym korycie rzeki Regi jak
i w ważniejszych dopływach, w sumie 23 szt., pozwoli na otwarcie całej zlewni. Najwięcej, bo aż 8 przepławek, powstanie
w głównym korycie Regi. Pierwsza przepławka zlokalizowana
zostanie w Gryficach w pobliżu młyna zbożowego z poł. XIX
w. Przepławka żelbetowa typu
vertical-slot umiejscowiona zostanie w korycie rzeki przy odtworzonym kole wodnym. Tuż
obok stanie Centrum Monitoringu i Informacji Przyrodniczej
wybudowane w miejscu starej
kaszarni. Zasilane będzie energią naturalną uzyskaną wskutek
pracy koła wodnego. Architektura budynku dostosowana zostanie do otoczenia i walorów
historycznych związanych z istniejącym tam niegdyś budynkiem i kołem wodnym. Kompleks ten stanowić będzie miejsce, w którym możliwe będzie
organizowanie lekcji ekologii,
jak również spotkań o charakterze przyrodniczym.
Przesuwając się w górę rzeki napotykamy kolejną barierę,
jaką jest pierwsza z serii należących do Spółki Elektrownie
Wodne, elektrownia Rejowice.
Piętrzenie o wysokości ponad
6 m całkowicie uniemożliwia
rybom dalszą wędrówkę w górę
rzeki. Powstanie tu przepławka
w postaci bystrza kamiennego i częściowo przepławka szczelinowa umiejscowiona na prawym brzegu Regi. Kolejna przepławka powstanie w miejscowości Płoty. W wynoszącym ponad 2 m przelewie stałym powstanie przepławka szczelinowa.
Czwartą w kolejności jest przepławka w Likowie na piętrzeniu
ponad 5 m. Przepławka w formie bystrza kamiennego zlokalizowana zostanie na lewym brzegu.
Piątą przepławką jest bystrze kamienne umiejscowione
w ścianie i wykonane z bali drewnianych. Piętrzenie o wysokości ponad 2,5 m znajduje się na stopniu wodnym w Żerzynie.
W Łobzie na piętrzeniu o wysokości 3,5 m powstanie przepławka szczelinowa z elementami kamiennymi. Będzie to szósta
z kolei przepławka zlokalizowana na Redze. Siódma przepławka
wybudowana zostanie w Prusinowie na piętrzeniu o wysokości
4 m. Powstanie tu konstrukcja żelbetowa z elementami kamiennymi. Ostatnią lokalizacją w głównym korycie rzeki Regi jest
korekcja progowa o wysokości stopnia ponad 1 m. Powstanie
tu bystrze kamienne. Obiekt położony będzie w Świdwinie.
Budowa przepławek podzielona została na dwa etapy.
Etap pierwszy obejmuje główne koryto Regi oraz dopływy
Dobra, Piaskowa i Gardominka. Na rzece Dobra, będącej
prawobrzeżnym dopływem Sąpólnej, w miejscowości JarWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
chlino przeprowadzona zostanie adaptacja stopnia wodnego
o wysokości piętrzenia ponad 2 m na bystrze kamienne.
W Żerzynie na rzece Piaskowej będącej lewobrzeżnym
dopływem Regi, zlokalizowana zostanie dziesiąta budowla.
Piętrzenie o wysokości 3 m oraz ukształtowanie terenu pozwoli na budowę konstrukcji żelbetowej szczelinowej. Budowa tej przepławki otworzy całą rzekę dla ryb dwuśrodowiskowych. Ostatnią przepławką przewidzianą do realizacji
w ramach I etapu jest bystrze kamienne ze ścianami z pali
drewnianych w miejscowości Mechowo na rzece Gardomince, będącej lewobrzeżnym dopływem Regi.
W drugim etapie powstanie 12 przepławek. Stworzenie
projektów budowlanych na
ten etap przewidziano na kolejne lata. Pierwszą w tym etapie
a dwunastą z kolei jest przepławka na rzece Uklei, lewym
dopływie Regi, w miejscowości
Miłogoszcz na stopniu wodnym
o wysokości 1,3 m. Na Uklei
powstanie w sumie pięć przepławek, kolejno będą to miejscowości: Troszczyno Dolne,
Rogowo stopień wodny o wysokości piętrzenia ponad 2 m,
Mieszewo na stopniu wodnym
o wysokości 2,9 m oraz Zwierzynek o wysokości piętrzenia
ponad 2,3 m. Otworzy to całą
rzekę aż do źródeł.
Kolejnym dopływem, który
zostanie udrożniony jest Brzeźnicka Węgorza – prawobrzeżny
dopływ Regi. Rzeka na całej swej
długości przedstawia ogrom
wartości przyrodniczych i krajobrazowych. W górnym odcinku
jest potokiem o dużym spadku,
wartkim nurcie i kamienistym
dnie, zaś poniżej jeziora Żabice płynie szeroką i głęboką doliną.
Przepławki powstaną w miejscowościach Lesęcinek i Brzeźniak,
o wysokościach piętrzenia odpowiednio 1,8 m i 3 m.
Sześć przepławek powstanie na lewobrzeżnym dopływie
Regi – Łoźnicy. Pierwsza na tym dopływie, dziewiętnasta z kolei zlokalizowana zostanie w Łobzie przy ul. Świdwińskiej (piętrzenie ponad 1,5 m), kolejna również w Łobzie (na piętrzeniu
ponad 2 m), zaś ostatnia położona będzie stosunkowo najbliżej
źródła w pobliżu Suliszewic (piętrzenie ponad 4,5 m).
Dwie ostatnie lokalizacje to miejscowość Tarnowo (piętrzenie ponad 2 m) i Pęczyński Młyn na rzece Stara Rega.
Wszystkie przepławki zaprojektowane zostaną tak, by
mogły je pokonać różne gatunki ryb, w tym również węgorz
Anguilla anguilla. Zgodnie z rozporządzeniem Rady (WE) nr
1100/2007 z 18 września 2007 r. ustanawiającym środki służące odbudowie zasobów węgorza europejskiego (Dz. Urz. UE
L 248 z 22.09.2007 r., str. 17) Polska, jako obszar naturalnego
występowania tego gatunku, podjęła się opracowania stosownego planu gospodarowania jego zasobami. Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi przygotowało Krajowy Plan Gospodarowania Zasobami Węgorza dla dwóch polskich dorzeczy – Wisły
oraz Odry, do których w ramach zarządzania włączono również
177
ARTYkUŁ SPOnSOROWAnY
mniejsze, sąsiadujące dorzecza, stanowiące miejsce występowania węgorza europejskiego. W dniu 6 stycznia 2010 r. plan został
zatwierdzony decyzją komisji Europejskiej (k(2009)10601).
W związku z zatwierdzeniem „Planu gospodarowania zasobami
węgorza w Polsce˝, w ramach prowadzonej nowelizacji ustawy
o rybactwie śródlądowym, ustawą z 24 września 2010 r. o zmianie ustawy o rybactwie śródlądowym (Dz. U. nr 200, poz.
1322) wprowadzono szereg regulacji. Mają one na celu implementację rozwiązań określonych w rozporządzeniu Rady (WE)
nr 1100/2007 z 18 września 2007 r. ustanawiającym środki służące odbudowie zasobów węgorza europejskiego.
na największych obiektach, w celu odstraszenia i uniemożliwienia rybom wpłynięcia do turbin elektrowni, zamontowane
zostaną urządzenia do odstraszania ryb, potocznie zwane barierami elektryczno-elektronicznymi. Urządzenia te poprzez wytwarzane impulsy elektryczne kierować będą ryby na przepławkę. Parametry odstraszającego pola nie są żadnym zagrożeniem
dla żywych organizmów (w tym ludzi) natomiast ich działanie
przyniesie bardzo wymierny efekt. Badania przeprowadzone
m.in. przez Wrocławski Uniwersytet Przyrodniczy wykazały, że
bariery te zmniejszają śmiertelność ryb spowodowaną działaniem turbin elektrowni w granicach 90% do nawet 100%, zależnie od gatunków i panujących warunków. Bariery zamontowane zostaną w Gryficach, Rejowicach Likowie oraz Płotach.
W celu uzyskania precyzyjnych danych na temat migracji ryb, zakupione i zamontowane zostaną cztery urządzenia
do monitoringu. Urządzenia te pozwolą prowadzić statystykę przepływających ryb, określić ich kierunek przepływu oraz
oszacować wielkość i gatunek. Urządzenia zamontowane zostaną w Gryficach, Miłogoszczu, Łobzie oraz w Resku, lokalizacje
wybrane zostały tak aby objąć swym zasięgiem całą zlewnię.
W celu uzyskania szczegółowych informacji na temat otrzymanych efektów, w ramach całego projektu przeprowadzona zostanie ocena stanu zasobów przyrodniczych zlewni rzeki Regi.
Przeprowadzenie badań bonitacyjnych przed rozpoczęciem jakichkolwiek prac hydrotechnicznych jest punktem wyjścia do
określenia aktualnego składu ichtiofauny. Przeprowadzenie takich samych badań tuż po zakończeniu prac oraz rok od ich zakończenia, pozwoli uzyskać szczegółowy obraz zmian, jakie nastąpiły w migracji ryb dwuśrodowiskowych. Dzięki sporządzonej na podstawie tych badań inwentaryzacji, wskazane zostaną
miejsca występowania rzadkich gatunków roślin i zwierząt.
W ramach przeprowadzenia oceny stanu zasobów przyrodniczych, odbędzie się liczenie gniazd tarłowych w zlewni Regi.
Badania prowadzone będą dwa razy, przed rozpoczęciem wszelkich prac hydrotechnicznych oraz po ich zakończeniu. Działanie to pozwoli określić zmiany jakie nastąpiły dzięki budowie
przepławek. Jednocześnie podczas prowadzenia pierwszej akcji liczenia tarlisk, sklasyfikowane zostaną dodatkowe miejsca,
w których będzie możliwe i ekologicznie opłacalne wybudowanie nowych dodatkowych miejsc tarliskowych. Obecna powierzchnia tarłowa zlewni jest stanowczo zbyt mała w stosunku do liczby tarlaków, które mogłyby odbyć tarło.
na podstawie oceny koryta głównego jak i dopływów wytypowane zostaną odcinki najlepiej nadające się do budowy
178
sztucznych tarlisk dla ryb litofilnych. We wniosku zaplanowano
budowę ponad 1,2 ha tarlisk. Wynika to z konieczności uzyskania większych efektów naturalnego tarła. Budowa w miejscach
odpowiednio przygotowanych gniazd tarłowych może spowodować wzrost naturalnej inkubacji ikry nawet do 80%. Tarliska
zbudowane zostaną w taki sposób, aby ich struktura odpowiadała rybom łososiowatym, jak i mniej cennym gatunkom ryb.
Ostatnim zadaniem mającym na celu zwiększenie efektu
działań priorytetowych będzie obsadzenie niemal 47 km brzegów rzek pozbawionych drzew i krzewów. Przez brak zacienienia odcinki te narażone są na silne nagrzewanie podczas
okresów letnich. Podwyższona temperatura wody wpływa negatywnie na możliwość bytowania ryb dwuśrodowiskowych
w większości preferujących stosunkowo chłodną wodę. Obsadzenie koryta drzewami spowoduje znacznie wolniejsze nagrzewanie się wody. Dodatkowo, rosnące na brzegach drzewa
spowodują zwiększenie się różnorodności habitatowej w rzece.
Główne problemy, tj. zabudowa rzek i brak tarlisk, które
zamierza rozwiązać niniejszy projekt w zlewni rzeki Regi, są typowe dla wszystkich większych rzek o charakterze łososiowym
uchodzących do polskiego Bałtyku. Wdrożenie w życie projektu obejmującego tak wiele zadań, zintegrowanych w jedno
wspólne działanie, pozwoli na stworzenie metody i wzorca do
odbudowy całego ekosystemu wodnego, którego najbardziej
wartościowym składnikiem są wędrowne gatunki ryb. Projekt
oparty na wykorzystaniu najlepszej praktyki uwzględnia również działania nie prowadzone wcześniej na tak wysoką skalę
w województwie zachodniopomorskim – mianowicie instalacja barier elektryczno-elektronicznych, które znacząco wpłyną
na zwiększenie się liczebności ryb w rzece Redze.
Dodatkowo dzięki tworzonym w ten sposób niebieskim
korytarzom ekologicznym uzyskujemy możliwość prowadzenia pośrednich działań ochronnych dla obszarów nATURA
2000, które z różnych względów stanowią odizolowane enklawy z ograniczoną możliwością prowadzenia na większą
skalę różnie pojętych działań ochronnych (zwiększenie bioróżnorodności, przywracanie siedlisk itp.).
LITERATURA
1. Jelonek M.: 2009. Praktyczne aspekty wyznaczania, utrzymania i odtwarzania ciągłości rzecznych korytarzy ekologicznych. Ochrona łączności
ekologicznej w Polsce. Białowieża
2. Wrodzyński S.: 2009. Sieć obszarów natura 2000 – potrzeba zachowania
ich integralności i łączności ekologicznej. Ochrona łączności ekologicznej
w Polsce. Białowieża
3. Solon J.: 2009. korytarze ekologiczne – podobieństwa i różnice w skali
wewnątrzkrajobrazowej i ponadregionalnej. Ochrona łączności ekologicznej w Polsce. Białowieża
4. Jeleński J., Gatkowska-Jeleńska D.: 2008. Zastosowanie równań równowagi cieków żwirodennych dla zachowania naturalnego otoczenia drogi.
Zeszyty naukowo-Techniczne SITk RP, konferencje nr 85, zeszyt 41
5. nyk J., Domagała J.: 2008. Sztuczne tarliska dla ryb litofilnych w rzekach pomorskich; użytkownik rybacki – nowa rzeczywistość, PZW 2008,
s. 134-150
6. kaczanowska M. (redakcja): 2002. Przyroda Pomorza Zachodniego; Wydawnictwo Oficyna in plus
n
I N F O R M A T O R
INSTYTUTU TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZEGO
www.itep.edu.pl
październik-grudzień 2013
Dr hab. Stefan Pietrzak prof ndzw. ITP – [email protected]
Mgr inż. Łukasz Wojcieszak – [email protected]
Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Zakład Jakości Wody
Metody ograniczania dopływu
zanieczyszczeń rolniczych do Bałtyku
wynikające z realizacji projektu Baltic Compass
Bałtyk jest płytkim, śródlądowym morzem, o utrudnionym dopływie wód oceanicznych, w głównej mierze zasilanym wodami rzecznymi, co skutkuje jego dodatnim bilansem wodnym. W praktyce oznacza to, że wody Bałtyku stale
odpływają przez Cieśniny Duńskie do Morza Północnego.
Taki układ w połączeniu z dużą ilością zanieczyszczeń, szczególnie azotu i fosforu, od wieloleci wnoszonymi z wodami
rzecznymi do tego akwenu, spowodował, że Bałtyk stał się
silnie zeutrofizowany (rys.).
Eutrofizacja wywołuje wiele niekorzystnych zmian
w morskiej florze i faunie (jest uważana za najważniejszy
problem środowiskowy Bałtyku) i powoduje duże straty
społeczne i ekonomiczne. Największym antropogenicznym źródłem składników biogennych wprowadzanych do
Bałtyku są związki azotu i fosforu ze źródeł rolniczych.
Dlatego też od wielu lat podejmuje się różne działania,
zarówno na poziomie regionalnym, jak i poszczególnych
państw, mające na celu ograniczenie zrzutów tych składników do wód Bałtyku. Między innymi, w celu wsparcia
tych działań, w latach 2009-2012 realizowano międzynarodowy projekt pn.: „Kompleksowe działania strategiczne i inwestycyjne w zrównoważonym rozwoju rolnictwa
w regionie Morza Bałtyckiego” („Comprehensive Policy
Actions and Investments in Sustainable Solutions in Agriculture in the Baltic Sea Region”), w skrócie zwany Baltic Compass. Realizatorami projektu były 23 instytucje
z 9 państw, takich jak: Szwecja, Białoruś, Dania, Estonia,
Finlandia, Niemcy, Łotwa, Litwa, Polska, oraz Komisja
Ochrony Środowiska Morskiego Bałtyku (HELCOM).
Jednym z wykonawców projektu był Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach.
W efekcie realizacji projektu powstały różne inicjatywy
i rozwiązania, służące prowadzeniu bardziej zrównoważonej
– przyjaznej dla Bałtyku – działalności rolniczej. W tym zakresie zostały m.in. opracowane materiały szkoleniowe oraz
przeprowadzono szkolenia dla doradców rolnych, rolników
oraz pracowników różnych instytucji, zajmujących się problematyką ochrony jakości wód.
Materiały szkoleniowe opracowano w ramach zespołu
realizującego trzeci pakiet roboczy (WP3) projektu BalWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
tic Compass pod nazwą „Wykorzystanie i transfer najlepszych praktyk”. W wersji polskiej wydano je w formie
broszury zatytułowanej „Priorytetowe środki zaradcze
Rys. Zintegrowana klasyfikacja stanu eutrofizacji wód Bałtyku
wg HELCOM. Obszary nie dotknięte eutrofizacją mają status
dobry lub bardzo dobry i są oznaczone kolorami zielonym lub
niebieskim. Obszary dotknięte eutrofizacją mają status umiarkowany, słaby lub zły i są oznaczone odpowiednio kolorami: żółtym, pomarańczowym lub czerwonym
Źródło: HELCOM. http://www.helcom.fi/press_office/news_helcom/2009/en_GB/EUTRO_assessment
179
Informator instytutu technologiczno-przyrodniczego
w zakresie ograniczenia strat azotu i fosforu z rolnictwa
w aspekcie ochrony jakości wody” (Falenty, Wydawnictwo
ITP, ss. 34). Broszura zawiera 25 priorytetowych środków zaradczych, podzielonych na 12 kategorii, służących
ograniczaniu strat azotu i fosforu z gospodarstw (tab.).
Wykaz priorytetowych środków zaradczych
Lp.
Tabela
Nazwa środka
1.
Uprawa traw na gruntach ornych
2.
Pokrywa roślinna gruntów ornych jesienią i zimą
3.
Zarządzanie uprawą gleby
3.1.
Zredukowanie uprawy płużnej
3.2.
Przesunięcie uprawy płużnej z jesieni na wiosnę
4.
Zarządzanie nawożeniem
4.1.
Dostosowanie łącznie stosowanych dawek z nawozów mineralnych i naturalnych
4.2.
Obliczanie bilansu składników nawozowych w gospodarstwie
i/lub na powierzchni pola
4.3.
Unikanie stosowania nawozów mineralnych i naturalnych
w okresach podwyższonego ryzyka
4.4.
Niestosowanie lub ograniczenie stosowania nawozów fosforowych na gleby o wysokiej zasobności w ten składnik
5.
Ulepszone technologie stosowania nawozów naturalnych i mineralnych
5.1.
Dawki dostosowane do miejsca (precyzyjne nawożenie z wykorzystaniem systemu GPS)
5.2.
Jednoczesny siew i nawożenie tą samą maszyną
5.3.
Szybkie przykrycie glebą zastosowanych nawozów naturalnych
i mineralnych za pomocą kultywatorów i bron talerzowych
5.4.
Pasmowe i doglebowe wprowadzanie płynnych nawozów naturalnych
5.5.
Roztrząsacze obornika z systemem rozdrabniania i rozrzucania
obornika w kierunku wzdłużnym
5.6.
Stosowanie nawozów naturalnych i emisja amoniaku – ogólne
zalecenia
6.
Unikanie stosowania nawozów mineralnych i naturalnych na
obszarach wysokiego ryzyka
7.
Środki mające na celu optymalizację pH gleby i poprawę struktury gleby (wapnowanie gleby)
8.
Żywienie dostosowane do zapotrzebowania zwierząt
8.1.
Żywienie fazowe
8.2.
Zmniejszenie pobierania azotu i fosforu w paszy (plany żywieniowe)
8.3.
Dodawanie fitazy do paszy
8.4.
Żywienie na mokro i kontrolowana fermentacja pasz
9.
Ograniczenia strat amoniaku w budynkach inwentarskich
10.
Przechowywanie nawozów naturalnych
11.
Tworzenie sztucznych mokradeł w celu przechwytywania składników nawozowych ze spływu powierzchniowego
11.1.
Stawy sedymentacyjne
11.2.
Sztuczne mokradła
12.
Strefy buforowe wzdłuż zbiorników i cieków oraz pól podatnych
na erozję
180
Środki te obejmują między innymi zabiegi związane
z uprawą gleby, gospodarowanie nawozami oraz ulepszone technologie ich stosowania. Wiele z nich jest dobrze
znanych w krajach basenu Bałtyku, ale nie są powszechnie stosowane (istnieje również duże zróżnicowanie w ich
stosowaniu w poszczególnych krajach i regionach). Jak
można sądzić, wdrożenie ich w szerokiej skali przyczyniłoby się do znacznego zmniejszenia strat azotu i fosforu generowanego przez rolnictwo w regionie Bałtyku,
i w ten sposób wpłynęło na poprawę jakości wody tego
akwenu.
Szkolenia, w których w sumie wzięło udział 177 osób,
zostały przeprowadzone: 26.09.2012 r. i 16.10.2012 r.
w Podlaskim Ośrodku Doradztwa Rolniczego w Szepietowie, 10.10.2012 r. w Łódzkim Ośrodku Doradztwa
Rolniczego w Bratoszewicach oraz 18.10.2012 r. w Mazowieckim Ośrodku Doradztwa Rolniczego Oddział w Poświętnem. Program szkoleń obejmował m.in. takie punkty, jak:
• informacje o projekcie Baltic Commpass;
• zanieczyszczenie wód Polski substancjami biogennymi
z uwzględnieniem wpływu rolnictwa;
• priorytetowe środki zaradcze w zakresie ograniczania
strat azotu i fosforu z rolnictwa oraz ochrony jakości
wody.
Tematyka szkoleń spotkała się z bardzo dużym zainteresowaniem słuchaczy. W ich trakcie wielokrotnie wywiązywała się dyskusja, podczas której uczestnicy zgłaszali uwagi i wyrażali swoje opinie związane z praktykami rolniczymi i ich wpływem na jakość wody. W tym
zakresie szczególnie duży nacisk kładziono na potrzebę
uregulowania odczynu gleb (należy nadmienić, że udział
gleb bardzo kwaśnych i kwaśnych przekracza w Polsce
50% użytków rolnych). W opinii uczestników spotkań
jest to jeden z najlepszych i najprostszych środków zaradczych, który powinien być jak najsilniej promowany
i wspierany przez dopłaty. Pojawiły się też głosy kwestionujące opinie na temat negatywnego wpływu rolnictwa
na jakość wody.
W posumowaniu należy stwierdzić, że większość zaproponowanych w ramach projektu Baltic Compass przedsięwzięć, służących lepszemu wykorzystaniu związków azotu
i fosforu stosowanego w gospodarstwach rolnych, może być
wdrożona w warunkach rolnictwa polskiego. Celowe jest
dalsze upowszechnianie wiedzy na ich temat wśród rolników
i doradców rolnych.
Literatura
1. http://www.helcom.fi/press_office/news_helcom/2009/en_GB/EUTRO_assessment
2. Mioduszewski W., Przychodzka M.: 2010. Współpraca biznesu, sektorów
środowiskowego i rolniczego w celu ochrony Morza Bałtyckiego i rozwoju
rolnictwa w regionie. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie nr 2, s. 93
3. Pietrzak S.: 2012. Priorytetowe środki zaradcze w zakresie ograniczenia
strat azotu i fosforu z rolnictwa w aspekcie ochrony jakości wody. Falenty:
Wydawnictwo ITP, ss. 34.
n
Dr hab. Tadeusz Liziński – [email protected]
Mgr Anna Wróblewska – [email protected]
Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach
Żuławski Ośrodek Badawczy w Elblągu
Stan i perspektywy Programu „Kompleksowe
Zabezpieczenie Przeciwpowodziowe Żuław do roku 2030
(z uwzględnieniem etapu 2015)”
Wstęp
Program „Kompleksowe Zabezpieczenie Przeciwpowodziowe Żuław – do roku 2030 (z uwzględnieniem etapu 2015)” zwany „Programem Żuławskim” jest dokumentem strategicznym,
którego celem jest zwiększenie skuteczności ochrony przeciwpowodziowej, która jest nieodłącznym elementem umożliwiającym wzrost potencjału dla zrównoważonego rozwoju obszaru
o wysokim ryzyku występowania powodzi, jakim są Żuławy.
Projekt wpisuje się w Strategię Rozwoju Województwa
Pomorskiego, Strategię Rozwoju Społeczno-Gospodarczego
Województwa Warmińsko-Mazurskiego, Strategię Gospodarki Wodnej, tym samym ma charakter strategiczny, jest
zgodny z celami Strategii Rozwoju Kraju, Narodowymi Strategicznymi Ramami Odniesienia oraz Programem Operacyjnym Infrastruktura i Środowisko w zakresie zwiększenia
ochrony przed skutkami zagrożeń naturalnych. Projekt ma
oddziaływanie w skali ponadregionalnej i krajowej.
Zamierzonym efektem Programu będzie poprawa bezpieczeństwa powodziowego ludności, dóbr materialnych jak
również możliwości funkcjonowania i zrównoważonego rozwoju społeczno-gospodarczego Żuław.
Celem artykułu jest przedstawienie podstawowych założeń Programu, jego organizacji, harmonogramu oraz dotychczasowych efektów.
powodziowej, a także pośrednio w sferach: społeczno-kulturowej i gospodarczej, a częściowo także w sferze ekologicznej [2].
Projekt jest wspólnym przedsięwzięciem różnych beneficjentów, co umożliwia kompleksowe podejście do wszystkich powiązanych elementów problematyki przeciwpowodziowej Żuław.
Na rys. 1 przedstawiono obszar objęty „Programem Żuławskim
– 2030” wraz z siecią hydrograficzną Żuław i delty Wisły.
Elementem strategicznej oceny oddziaływania na środowisko Programu, uwzględniającym opinie organów ochrony
środowiska i inspekcji sanitarnej na szczeblu krajowym jest
„Prognoza oddziaływania na środowisko projektu Programu
„Kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe Żuław
– do roku 2030 (z uwzględnieniem etapu 2015)”, zwana dalej Prognozą”, która została opracowana w ramach procedury
strategicznej oceny oddziaływania na środowisko, prowadzo-
Założenia programu
Głównym celem Programu jest „Zwiększenie skuteczności ochrony przeciwpowodziowej wpływającej bezpośrednio
na wzrost potencjału dla zrównoważonego rozwoju Żuław
Wiślanych” a jego realizacja następować będzie przez:
• poprawę rozpoznania zagrożenia powodziowego i możliwości
przeciwdziałania mu, przy wykorzystaniu najlepszych dostępnych technologii i narzędzi, oraz zgodnie z wymaganiami prawodawstwa wspólnotowego i krajowego,
• zwiększenie znaczenia „naturalnych” metod ochrony
przeciwpowodziowej,
• zwiększenie świadomości społeczności lokalnych oraz
przedstawicieli administracji i instytucji w zakresie zagrożenia powodziowego i przeciwdziałania jego występowaniu,
• poprawę struktur organizacyjnych ochrony przeciwpowodziowej i zarządzania ryzykiem powodziowym na
szczeblu regionalnym i lokalnym,
• przebudowę, odbudowę i budowę przeciwpowodziowych
urządzeń technicznych [1].
Realizacja tego celu pozwoli na osiągnięcie efektów bezpośrednio w zakresie gospodarki wodnej, czyli ochrony przeciwWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
Rys. 1. Obszar objęty „Programem Żuławskim – 2030” z siecią
hydrograficzną Żuław Wiślanych i delty Wisły [1]
181
nej przez Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej w Gdańsku. Prognozę oddziaływań środowiskowych oparto na założeniach, wynikających ze specyfiki „Programu Żuławskiego”
i zakresu analiz obejmujących obszar ponad 2 tys. km2:
• podstawą oceny strategicznej jest ocena stopnia zgodności
„Programu Żuławskiego” z dokumentami strategicznymi
odnoszącymi się do polityk ochrony środowiska, zrównoważonego rozwoju i gospodarowania wodami na szczeblu
międzynarodowym, unijnym, krajowym i regionalnym,
• ocenie oddziaływania na środowisko poddane były rodzaje
działań, a nie poszczególne zadania; jedynie w przypadku
obszarów Natura 2000 analizowano poszczególne zadania,
• prognoza koncentruje się na znaczących oddziaływaniach, które nie są możliwe do minimalizowania w skali
pojedynczych przedsięwzięć, formując stosowne zalecenia
dla dalszych etapów oceny oddziaływania na środowisko
pojedynczych przedsięwzięć,
• prognoza została opracowana na podstawie dostępnych
danych dotyczących stanu i ochrony środowiska oraz gospodarki wodnej na tym obszarze [3].
Głównym celem Prognozy jest ocena stopnia i sposobu
uwzględnienia aspektów środowiskowych w „Programie Żuławskim”, sformułowanych w horyzontalnych dokumentach
unijnych, krajowych i regionalnych w zakresie ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju. Za cel „Prognozy” postawiono szczególnie ocenę zgodności priorytetów, celów i działań
„Programu Żuławskiego” z wymaganiami Ramowej Dyrektywy Wodnej, Dyrektywy Powodziowej, Dyrektywy w sprawie
strategii morskiej oraz Dyrektyw: Ptasiej i Siedliskowej. W Prognozie uwzględniono wpływ ustaleń „Programu Żuławskiego”
na poszczególne komponenty środowiska, warunki życia ludzi,
dziedzictwo kulturowe i dobra materialne [3].
Głównymi zaleceniami wynikającymi z Prognozy są:
• Realizacja I etapu (do 2015 roku) powinna koncentrować się na sekwencji przedsięwzięć: w korycie żuławskiego odcinka Wisły (ostrogi, wały oraz przebudowa ujścia),
Gdański Węzeł Wodny – Radunia, Kanał Raduni, Motława, obwałowania rzeki Elbląg, obwałowania basenu jeziora Drużno. Pozostałe zadania związane z przebudową
i modernizacją przepompowni na polderach, linii elektroenergetycznych średnich napięć mogą być realizowane
niezależnie od wymienionych przedsięwzięć o kluczowym
znaczeniu dla bezpieczeństwa powodziowego.
• Cały obszar Żuław Wiślanych należy traktować jako szczególny obszar problemowy. Na tym obszarze zidentyfikowano „podobszary” szczególnie podatne lub istotne ze względu
na najwyższy poziom zagrożenia, skalę ryzyka oraz możliwe
skutki wystąpienia powodzi: ujście Wisły, Gdański Węzeł
Wodny (Radunia, Kanał Raduni i Motława), basen Jeziora
Drużno z rzeką Elbląg i Zalewem Wiślanym. Dla każdego z wymienionych podobszarów proponuje się opracowanie modelu matematycznego pozwalającego racjonalnie
prognozować maksymalne poziomy wód powodziowych,
z uwzględnieniem wszystkich zagrożeń powodziowych.
• Ograniczenie niekorzystnych skutków realizacji „Programu Żuławskiego” powinno polegać przede wszystkim na
rozszerzeniu działań technicznych o inne, komplementarne działania, polegające na wykorzystaniu najlepszych
dostępnych praktyk związanych z użytkowaniem gruntów rolnych i leśnych, kształtowaniem biocenoz i agrocenoz, poprawą i rekultywacją cieków wodnych, zmianami w zagospodarowaniu terenów, w tym renaturyzacji
182
terenów o istotnym znaczeniu dla równoważenia rozwoju
przestrzeni Żuław Wiślanych.
• W „Programie Żuławskim” warto rozważyć możliwość
stworzenia w obszarze Żuław jednostki realizującej zasadę zintegrowanego, zlewniowego zarządzania zasobami
wodnymi. Organizacja taka musiałaby dysponować terenowymi służbami eksploatacyjnymi, które w sposób ciągły kontrolowałyby stan techniczny infrastruktury przeciwpowodziowej. Obecna sytuacja, gdzie w obrębie Żuław działa kilku administratorów nie sprzyja skutecznemu planowaniu i utrzymaniu ochrony przed powodzią.
• Zachowanie mieszkańców w obliczu klęski powodzi ma decydujące znaczenie dla zagrożeń życia i rozmiarów szkód.
Uświadomienie ludności o skali i rodzaju zagrożeń oraz
szkolenie obejmujące zasady postępowania w przypadku
powodzi to jeden z najważniejszych instrumentów zarządzania ryzykiem na obszarze tak silnie zagrożonym jak Żuławy. Należy zwłaszcza: szkolić decydentów w technikach
podejmowania decyzji w warunkach niepewności, co jest
niezbywalną cechą procesów decyzyjnych gospodarki wodnej, szkolić służby antykryzysowe; szczególnie przydatne są
tu gry decyzyjne ze wspomaganiem komputerowym; szkolić mieszkańców Żuław uświadamiając im skalę zagrożenia
oraz ucząc sposobów zachowania się w obliczu powodzi.
• Zaleca się zmiany w projekcie „Programu Żuławskiego” mające na celu zwiększenie spójności z Dyrektywą Powodziową i ochroną środowiska: zmianę hierarchii celów, zgodnie
z Dyrektywą Powodziową, eksponującą działania nietechniczne, w tym działania rewitalizacyjne oraz zaangażowanie
lokalnej społeczności; uwzględnienie w działaniach obszarów problemowych zidentyfikowanych w Prognozie [3].
W ramach monitoringu i metod analizy skutków realizacji
programu w prognozie opracowano następujące zalecenia:
•Niektóre zadania z zakresu ochrony przeciwpowodziowej,
planowane do realizacji do roku 2015 zlokalizowane są
w obrębie obszarów chronionych, w tym dwóch rezerwatów i 6 obszarów Natura 2000. Z tego względu zaleca się
przeprowadzenie badań monitoringowych fauny i siedlisk,
aby umożliwić właściwą ocenę oddziaływania wybranych
zadań na przedmiot i cele ochrony obszarów Natura 2000.
• Dla zadania polegającego na przebudowie ujścia Wisły winno się przeprowadzić badania monitoringowe obejmujące
okres lęgowy i zimowy także migracje wiosenne i jesienne
oraz inwentaryzację przyrodniczą siedlisk, które umożliwią
ocenę na etapie raportu o oddziaływaniu na środowisko.
Zaleca się również przeprowadzenie analizy przekształcenia koryta rzeki (m.in. zanik piaszczystych łach w wyniku
zmiany nurtu, miejsc cennych dla ptaków i fok).
• Dla zadań polegających na odbudowie wałów rzeki Wisły
oraz ostróg na Wiśle, zaleca się przeprowadzenie inwentaryzacji przyrodniczej w miejscach planowanych robót
i zaplecza budowy (jeśli będzie zlokalizowane w obrębie
obszaru chronionego) oraz monitoring ptaków lęgowych,
zimujących i migrujących.
• Dla zadań zlokalizowanych w obrębie obszarów Natura
2000 i rezerwatu Jeziora Drużno nie ma potrzeby prowadzenia monitoringu fauny i/lub siedlisk, ponieważ jest to obszar
posiadający wieloletnią dokumentację przyrodniczą. Zaleca
się jednak lepsze rozpoznanie hydrologicznych zjawisk występujących w zlewni rzeki Elbląg/Dzierzgoń poprzez wyposażenie rzek: Kumiela, Babica, Bierutówka, Wąska, Dzierzgoń, Tyna, Balewka i Elbląg w wodowskazy pomiarowe.
• Ze względu na znaczne pokrycie Żuław obszarami ochrony
przyrody i krajobrazu konieczne jest monitorowanie wprowadzanych zakazów na obszarach Natura 2000 i rezerwatach,
które nie mają zatwierdzonych planów ochronnych. Ustalenia tych dokumentów powinny uwzględniać konieczność
prowadzenia działań z zakresu ochrony przed powodzią.
• Dodatkowo proponuje się uwzględnienie następujących
wskaźników wpływu realizacji „Programu Żuławskiego” na środowisko: stan morfologiczny koryt rzecznych
– długość odcinków rzek w poszczególnych klasach, liczba
gatunków i siedlisk objętych monitoringiem przyrodniczym na obszarze Żuław w związku z realizacją „Programu
Żuławskiego”, liczba mieszkańców, w tym pracowników
administracji, przeszkolonych w zakresie problematyki
zagrożenia powodziowego i metod przeciwdziałania powodziom oraz ograniczania ich skutków, liczba punktów
(stacji, posterunków) monitoringu hydrometeorologicznego uwzględniająca nowe punkty pomiarowe lub punkty
w których nastąpiło zwiększenie zakresu prowadzonych
pomiarów, liczba punktów (stacji, posterunków) monitoringu hydrometeorologicznego, w których nastąpiła wymiana i/lub modernizacja urządzeń pomiarowych [3].
Harmonogram realizacji programu
Program „Kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe Żuław” przewidziano do realizacji w okresie 20092030. Prace nad przygotowaniem projektu zaczęto w 2007
roku od Koncepcji Programowo-Przestrzennej aktualnych
zagrożeń powodziowych i potrzeb w zakresie inwestycji
ochrony przeciwpowodziowej. W ramach przeglądu i analizy
stanu technicznego istniejącego systemu przeciwpowodziowego zgłoszono około 250 zadań na łączną wartość 1,6 mld
złotych. Realizacja samego „Programu Żuławskiego – 2030”
została podzielona na kilka etapów. Na etapie opracowywania
Programu wyodrębniono Etap I do roku 2015 oraz możliwy
podział na Etap II obejmujący lata 2016-2022 oraz Etap III,
który miałby być zrealizowany od 2023 do 2030 roku.
Środki finansowe Programu w I etapie pochodzą z budżetu państwa, budżetu samorządów oraz funduszy Unii EuroTabela
Realizacja i udział Beneficjentów w I etapie Programu [1]
Pozycja na LiOrienMaksyŚrodki
ście Projektów
tacyjny
malne
Liczba
Beneficjent
krajowe
Okres
Indywidualzadań
koszt
dofinansoProjektu
[mln
realizacji
nych POIiŚ
w I Etapie całkowity
wanie z UE
zł]
2007-2013
[mln zł]
[mln zł]
POIiŚ
3.1-2.1
RZGW
w Gdańsku
5
99,84
14,98
84,86
20102015
POIiŚ
3.1-2.2
ZMiUW
WP
w Gdańsku
20
193,38
29,01
164,37
20112015
POIiŚ
3.1-2.3
ŻZMiUW
w Elblągu
14
94,00
14,1
79,90
20112015
POIiŚ
3.1-2.4
Miasto
Gdańsk
1
189,43
28,41
161,02
20102014
POIiŚ
3.1-2.5
Miasto
Elbląg
2
42,32
6,35
35,97
20092013
POIiŚ
3.1-2.6
Powiat
Gdański
1
28,33
4,25
24,08
20102013
43
647,30
97,1
550,20
pejskiej. Ich źródło stanowią zwłaszcza środki UE z Programu
Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko (POIiŚ) w wysokości 550,2 mln złotych zarezerwowane na liście indykatywnej według stanu ze stycznia 2009 r. na cele sześciu komplementarnych Projektów (I etapu Programu).
W perspektywie dotyczącej okresu po roku 2015, działania Programu będą mogły być finansowane, oprócz wymienionych źródeł, także z celowych funduszy ekologicznych
szczebla krajowego i regionalnego (Narodowy i Wojewódzki
Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej – pomorski i warmińsko-mazurski) oraz środków podmiotów
prywatnych, ze szczególnym uwzględnieniem partnerstwa
publiczno-prywatnego oraz innych źródeł.
Rekomendowane zadania o priorytetowym znaczeniu
tworzą etap I realizacji Programu inwestycyjnego. Na podstawie analiz do I etapu wybrano 43 zadania podstawowe
i 5 zadań rezerwowych planowanych. Zadania są realizowane
przez sześciu partnerów Programu – Beneficjentów Programu
Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko (POIiŚ) (tabela).
Partnerzy programu
Program Żuławski – 2030 jest realizowany przez sześciu
partnerów – Beneficjentów Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko (POIiŚ). Tym samym w ramach Programu jest realizowane równolegle 6 komplementarnych Projektów, które znajdują się na liście indywidualnych projektów
kluczowych POIiŚ, Priorytet III Zarządzanie zasobami i przeciwdziałanie zagrożeniom środowiska, Działanie 3.1 Retencjonowanie wody i zapewnienie bezpieczeństwa przeciwpowodziowego [2]. W ramach struktury organizacyjnej RZGW
w Gdańsku została powołana Jednostka Zarządzająca Programem Żuławskim (JZPŻ), współpracująca ściśle z Ośrodkiem
Koordynacyjno-Informacyjnym Ochrony Przed Powodzią
(OKI). Jednostka OKI pełni funkcję koordynacyjną działań
przeciwpowodziowych w regionie wodnym Dolnej Wisły.
W celu nadzorowania zadań realizacji Programu Żuławskiego
obie jednostki działają wspólnie w ramach Biura Koordynacji Ochrony Przeciwpowodziowej Regionu Wodnego Dolnej
Wisły (BKOP). Powyższa struktura jest konieczna ze względu
na potrzebę wdrażania Dyrektywy Powodziowej w obszarze
zlewniowym. Wdrożenie Dyrektywy Powodziowej na obszarze Żuław jest jednym z ważniejszych zamierzeń, które będzie
realizowane równolegle z I etapem Programu. Będzie miało
ono też istotne znaczenie w wyborze zadań do realizacji w kolejnych etapach jego realizacji. Na rysunku 2 przedstawiono
schemat instytucjonalny wdrażania Programu.
Dla skutecznego koordynowania i monitorowania realizacji
I etapu Programu, RZGW w Gdańsku powołał Komitet Monitorujący, w skład którego weszli reprezentanci podmiotów zaangażowanych w realizację I Etapu Programu oraz eksperci.
Do zadań Jednostki Zarządzającej Programem Żuławskim należy:
• koordynowanie i synchronizowanie realizacji „Programu
Żuławskiego – 2030”,
• przygotowanie aktualizacji Programu, stosownie do wymagań wynikających z oceny i obowiązujących przepisów prawa,
• promowanie Programu i działania edukacyjne,
• merytoryczne nadzorowanie procesu wdrażania Dyrektywy Powodziowej dotyczącego obszaru Żuław, w tym „Systemu monitoringu ryzyka powodziowego”,
183
Rys. 2. Schemat instytucjonalny wdrażania Programu [1]
• raportowanie działań Komitetów Monitorujących, powołanych na podstawie umów na poszczególne etapy realizacji Programu, do Komitetu Sterującego powołanego
na podstawie Porozumienia [2].
Największą liczbę zadań realizuje Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych Województwa Pomorskiego w Gdańsku, co wiąże się również z najwyższym całkowitym kosztem Projektu. Podział środków finansowych, liczba zadań w poszczególnych Projektach oraz okres realizacji zadań został przestawiony w tabeli.
Realizacja programu
W celu realizacji postanowień Programu 11 grudnia
2009 r. podpisano Porozumienie w sprawie realizacji Programu „Kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe
Żuław – do roku 2030 (z uwzględnieniem etapu 2015)”,
którego sygnatariuszami są Minister Środowiska, Prezes Krajowego Zarządu Gospodarki Wodnej, Marszałek i Wicemarszałek Województwa Pomorskiego, Marszałek i Wicemarszałek Województwa Warmińsko-Mazurskiego oraz dokument
wspierający proces wdrażania programu jakim była Umowa
w sprawie realizacji I Etapu Programu, dotycząca wzajemnej
współpracy pomiędzy RZGW w Gdańsku jako Jednostki Zarządzającej Programem a pozostałymi partnerami.
W dniu 16.12.2011 r. podpisano umowę o dofinansowanie Projektu „Kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe Żuław – Etap I – Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej
w Gdańsku”. W ramach projektu RZGW realizuje 6 zadań:
1. Przebudowa ujścia Wisły,
2. Odbudowa ostróg na Wiśle,
3. Przebudowa koryta rzeki Motława,
4. Przebudowa koryta rzeki Wąska,
5. Przebudowa koryta rzeki Dzierzgoń,
6. System monitoringu ryzyka powodziowego.
W 2011 roku podpisano pierwsze umowy na roboty budowlane w ramach realizacji zadania „Przebudowa ujścia Wisły”. W ramach zadania „System monitoringu ryzyka powodziowego” uzyskano numeryczny model terenu (NMT) i numeryczny model pokrycia terenu (NMPT) i ortofotomapę.
W roku tym miał także miejsce odbiór końcowy I etapu wykonania przekrojów mokrych koryt rzecznych Martwej Wisły,
Motławy, Opływ Motławy. W 2012 roku podpisano kolejne
umowy na rozpoczęcie robót budowlanych za wyjątkiem za184
dania „Przebudowa koryta rzeki Dzierzgoń”, która to została podpisana w 2013 roku. W ramach zadania „Przebudowa
ujścia Wisły” wykonano montaż ponad 90% prefabrykatów.
W ramach „Odbudowy ostróg na rzece Wiśle” dotychczas wykonano trzy ostrogi natomiast dwie są w budowie. Zakończono
przebudowę koryta rzeki Motławy na terenie powiatu Gdańsk
i rozpoczęto prace na obszarze powiatu Pruszcz Gdański.
Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych Województwa Pomorskiego rozpoczął realizację zadań 10 listopada 2011, kiedy
to podpisano umowę o dofinansowanie projektu pn. „Kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe Żuław – Etap
I – Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych Województwa
Pomorskiego w Gdańsku”. Do końca kwietnia 2013 roku zawarto umowy na realizację 16 zadań inwestycyjnych. Realizację dwóch zadań inwestycyjnych udało się zakończyć jeszcze
w 2012 roku – stacje pomp nr 9 Dziewięć Włok oraz nr 33
Wocławy. Początkowo w skład projektu wchodziło 20 zadań inwestycyjnych, jednak w związku z uzyskanymi oszczędnościami
poprzetargowymi ZMiUW WP w Gdańsku wystąpił o zwiększenie zakresu rzeczowego przedsięwzięcia. Został zawarty aneks
rozszerzający zakres rzeczowy projektu o 5 dodatkowych zadań
inwestycyjnych. Orientacyjny koszt dodatkowych zadań włącznie z opracowaniem dokumentacji projektowej oraz nadzorem
inwestorskim wynosi ok. 35 mln zł. Wydłużono czas realizacji
projektu do 31.10.2015 r. (o 7 miesięcy).
W wyniku realizacji przedmiotowego Projektu ZMiUW WP
w Gdańsku planuje uzyskać następujące wskaźniki produktu:
– odbudowę wałów przeciwpowodziowych – 6 odcinków
o łącznej długości 44,53 km,
– przebudowę stacji pomp – 18 szt.,
– budowę nowej stacji pomp – 1 szt.
Obecnie przygotowywane są dokumentacje przetargowe
dla 5 nowych zadań, które będą realizowane w systemie „zaprojektuj i wybuduj”.
Realizacji projektu towarzyszą działania informacyjne
i promocyjne prowadzone zgodnie z obowiązującymi wytycznymi. W ramach realizacji projektu finansowane są również
koszty zarządzania projektem, w tym:
− nadzór nad robotami budowlanymi,
− koszty osobowe pracowników Jednostki Realizującej Projekt (7 etatów),
− niezbędny sprzęt i wyposażenie JRP,
− niezbędne szkolenia pracowników JRP.
Na początku czerwca miały miejsce odbiory końcowe dla
4 zadań realizowanych w ramach projektu „Kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe Żuław – Etap I – Zarząd
Melioracji i Urządzeń Wodnych Województwa Pomorskiego
w Gdańsku”:
1. Przebudowa stacji pomp nr 11 Wiślinka, gmina Pruszcz
Gdański, powiat gdański ziemski.
Stacja pomp ma za zadanie odwodnienie polderu Nr 11
Wiślinka o powierzchni 716 ha użytkowanej rolniczo
i częściowo zabudowanej budynkami mieszkalnymi parterowymi i jednopiętrowymi przez odpompowanie wód
z terenów depresyjnych i przydepresyjnych do Martwej
Wisły.
2. Przebudowa stacji pomp nr 17 Cedry Małe, gmina Cedry
Wielkie, powiat gdański ziemski.
Stacja pomp nr 17 Cedry Małe odwadnia teren polderu
o powierzchni 821 ha do dwustumetrowego kanału odpływowego i dalej do Kanału Śledziowego w odległości
4,8 km od jego ujścia do Martwej Wisły.
3. Przebudowa stacji pomp nr 36 Trutnowy, gminie Cedry
Wielkie powiat gdański ziemski.
Stacja pomp ma za zadanie odwadnianie polderu nr 36
Trutnowy o powierzchni 1742 ha użytkowanej rolniczo
i częściowo zabudowanej budynkami mieszkalnymi parterowymi i jednopiętrowymi poprzez odpompowanie
wód z terenów depresyjnych i przydepresyjnych do kanału F oraz dalej do Kanału Piaskowego.
4. Przebudowa stacji pomp nr 39 Suchy Dąb, gmina Suchy
Dąb, powiat gdański ziemski.
Pompownia przeznaczona jest do odwadniania polderu o powierzchni 2884 ha. Jest on użytkowany rolniczo
z luźną zabudową mieszkalną i gospodarczą. Odbiornikiem stacji pomp jest rzeka Bielawa.
W czerwcu 2012 roku została podpisana umowa na dofinansowanie projektu Kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe Żuław – Etap I – Żuławski Zarząd Melioracji
i Urządzeń Wodnych w Elblągu. Przedsięwzięcie przyczyni
się w dużym stopniu do ograniczenia szkód materialnych
i ekologicznych w przypadku wystąpienia klęsk żywiołowych
oraz podtopień na Żuławach Elbląskich. Tym samym zabezpieczone zostaną walory środowiskowe obszaru oraz występujące na nim obiekty dziedzictwa kulturowego, przemysłowego oraz infrastruktury technicznej. Zmniejszy się również
zagrożenie dla zdrowia i życia mieszkańców regionu.
Zakres rzeczowy Programu przewiduje realizację następujących zadań:
1. Przebudowa wałów przeciwpowodziowych km 31.4 w tym:
–Wały czołowe jeziora Drużno – 7 odcinków
–Wały rzeki Wąskiej – 4 odcinki
–Wały rzeki Elbląg – 2 odcinki
2. Odbudowa koryta rzeki Babica – km 0,3
–Likwidacja kolektora – rurociągu
3. Przebudowa stacji pomp – szt. 10
4. Budowa stacji pomp – szt. 1
–Połączenie polderów, likwidacja 1 stacji pomp
Program realizowany przez Żuławski Zarząd Melioracji
i Urządzeń Wodnych w Elblągu ma przebieg zgodny z harmonogramem. Do końca 2012 roku wartość wykonanych
robót wyniosła 7 191 406 zł [4].
W lipcu 2012 roku podpisano strategiczną dla powiatu gdańskiego umowę o dofinansowanie projektu „Kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe Żuław-Etap I-Powiat Gdański”.
Jest to rekordowe dofinansowanie ze środków zewnętrznych, jakie udało się pozyskać w ciągu ostatnich kilkunastu lat. Całkowity koszt realizacji Projektu wynosi 28 325 777,29 zł, w tym kwota dofinansowania 24 076 910,69 zł. Remont Kanału Raduni to
jedna z najważniejszych inwestycji w skali całej metropolii.
W ramach projektu wykonana zostanie kompleksowa przebudowa Kanału Raduni na odcinku od granicy miasta Gdańska (km 9+815) do mostu w ulicy Raciborskiego (km 11+573).
Zakres rzeczowy projektu obejmuje m. in. poszerzenie i umocnienia brzegów Kanału Raduni, uszczelnienie obwałowania,
podwyższenie i poszerzenie korony obwałowania, przebudowa
i likwidacja istniejących wylotów kanalizacji deszczowej. Realizacja projektu będzie miała wpływ na zwiększenie bezpieczeństwa
powodziowego terenu powiatu gdańskiego przede wszystkim
miasta i gminy Pruszcz Gdański, a także miasta Gdańska.
Umowa o dofinansowanie Kompleksowe zabezpieczenie
przeciwpowodziowe Żuław – Etap I – Miasto Elbląg została
podpisana w lipcu 2011 roku. W ramach Projektu realizowane
są dwa zadania: Przebudowa systemu przeciwpowodziowego
prawego brzegu rz. Elbląg – rejon od rzeki Fiszewki oraz Polder Nowe Pole – Zatorze oraz Wykonanie Lokalnego Systemu
Monitorowania i Wspomagania Reagowania na Zagrożenie
Powodziowe. W 2013 roku przebudowany zostanie system
przeciwpowodziowy na prawym brzegu rzeki Elbląg:
– w rejonie od ujścia rzeki Babicy do granicy miasta: zbudowana zostanie pompownia ze zbiornikiem retencyjnym (teren na
południe od Miejskiej Oczyszczalni Ścieków przy ul. Mazurskiej) oraz przebudowane a także zbudowane rowy odwadniające (teren na południe od Miejskiej Oczyszczalni Ścieków),
– w rejonie od rzeki Fiszewki do mostu w Al. Tysiąclecia: zbudowane zostaną ścianki szczelne z oczepem. Przebudowane
zostanie nabrzeże – rozebrane zostaną istniejące elementy
betonowe, które zostaną zastąpione wypraskami stalowymi
(grodzice) zakończonymi oczepem betonowym. Powstanie
mobilny system ochrony przeciwpowodziowej. Segmentowe
elementy aluminiowe ustawiane będą doraźnie podczas wysokiego stanu wód i ryzyka zalania terenów przyległych. Zbudowana zostanie kanalizacja deszczowa wraz z pompowniami
i systemem podczyszczającym oraz klapami zwrotnymi.
Monitoring powodziowy – Lokalny System Monitorowania i Wspomagania Reagowania na Zagrożenia Powodziowe
ma funkcjonować na podstawie Elbląskiego Systemu Informacji
Przestrzennej. Jednym z podstawowych elementów tego systemu
będzie Moduł Prognozowania Powodzi, który na podstawie danych otrzymywanych z 10 telemetrycznych stacji pomiarowych
zlokalizowanych na monitorowanym obszarze, z odpowiednim
wyprzedzeniem będzie określał ryzyko wystąpienia powodzi.
System ten będzie podstawowym narzędziem monitorowania
i reagowania służb zarządzania kryzysowego na zagrożenia powodziowe występujące na terenie Elbląga oraz całych Żuław Elbląskich. Będzie on spójny z systemem monitorowania zagrożeń
powodziowych dla całego obszaru Żuław Wiślanych.
Większość zadań jest na etapie realizacji.
„Przebudowa Kanału Raduni na terenie Gdańska” realizowana jest w ramach projektu „Kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe Żuław – Etap I – Miasto Gdańsk”.
Umowę o dofinansowanie Projektu podpisano w lipcu 2011
roku. W ramach Projektu przewiduje się przebudowę Kanału
Raduni na terenie Gdańska na odcinku o długości 7,1 km.
Celem inwestycji jest zapobieżenie powodzi spowodowanej
przerwaniem wałów kanału, jak miało to miejsce w czasie katastrofalnych opadów deszczu w lipcu 2001 roku.
Inwestycja składa się z trzech etapów: Etap I – od zrzutu
do Odpływu Motławy do mostu w ul. Raduńska – Nowiny
o długości 2,360 km; Etap II – od mostu w ul. Raduńska
– Nowiny do mostu na wys. Posesji w ul. Trakt św. Wojciecha
370 o długości 2,920 km; Etap III – od mostu na wys. Posesji
w ul. Trakt Św. Wojciecha 370 do granicy Miasta Gdańska
o długości 1,868 km. Prace obejmują budowę umocnień obu
brzegów kanału, przebudowę wału przeciwpowodziowego,
budowę drogi eksploatacyjnej na koronie wału, zagospodarowanie terenów wzdłuż kanału po obu jego stronach, przebudowę bądź usunięcie kolidujących elementów technicznej
infrastruktury miejskiej i budowę kładek dla pieszych.
Obecnie prace budowlane prowadzone są na obszarze Św.
Wojciecha, na odcinku od mostu na wysokości posesji w ul.
Trakt Św. Wojciecha 370 do granicy Gdańska o długości
1,868 km. Wartość Projektu to 154 559 725,66 zł [5].
Prace dotyczące przebudowy Kanału Raduni zarówno na
terenie Gdańska jak i Pruszcza Gdańskiego są obecnie na etapie realizacji.
185
InFORMATOR InSTYTUTU TECHnOLOGICZnO-PRZYRODnICZEGO
Przygotowania do realizacji II etapu programu
W czerwcu 2013 roku w siedzibie RZGW w Gdańsku
odbyło się robocze spotkanie beneficjentów „Programu Żuławskiego 2030”, Urzędu Morskiego w Gdyni oraz przedstawicieli inicjatywy JASPERS. Spotkanie poświęcone było
kontynuacji działań służących ochronie przed powodzią oraz
możliwości ubiegania się o ich dofinansowanie ze środków
finansowych Unii Europejskiej w kolejnej perspektywie finansowej 2014-2020.
na wstępie beneficjenci Programu Żuławskiego 2030
przedstawili bieżącą sytuację dotyczącą stanu zaawansowania
realizacji projektów w ramach I etapu Programu. na spotkaniu zaprezentowano również wstępną wersję Systemu Monitoringu Ryzyka Powodziowego (SMoRP), który zasięgiem
obejmować będzie cały teren Żuław Wiślanych.
Głównym punktem spotkania było omówienie planów
zadań przewidzianych do realizacji w ramach II Etapu Programu Żuławskiego 2030, zgodnych z założeniami programowymi. Prace nad dokumentem, który posłuży do wyłonienia listy zadań powierzono zespołowi złożonemu z przedstawicieli beneficjentów Programu Żuławskiego 2030 oraz
Urzędu Morskiego w Gdyni. W bieżącym roku zaplanowano
przeprowadzenie konsultacji z ekspertami JASPERS, które
miały na celu sprawdzenie zgodności dokumentu z Planami
Gospodarowania Wodami, Ramową Dyrektywą Wodną, Dyrektywą Powodziową oraz innymi dokumentami strategicznymi. Przeprowadzenie konsultacji z ekspertami JASPERS
według opinii RZGW umożliwi należyte przygotowanie się
beneficjentów Programu Żuławskiego do kolejnej perspektywy finansowej 2014-2020 [2].
LITERATURA
1. Program „kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe Żuław – do
roku 2030 (z uwzględnieniem etapu 2015)” zwany „programem Żuławskim – 2030”. kZGW. RZGW. Gdańsk 2010. s. 227
2. http://www.gdansk.rzgw.gov.pl [dostęp 20 sierpień 2013]
3. „Prognoza oddziaływania na środowisko Programu „kompleksowe zabezpieczenie przeciwpowodziowe Żuław – do roku 2030 (z uwzględnieniem
etapu 201. Gdańsk, marzec 2010
4. http://www.mos.gov.pl/artykul/70_infrastruktura_i_srodowisko/18846_
unia_europejska_wspiera_ochrone_zulaw_elblaskich_przed_powodzia.
html [dostęp 20 sierpień 2013]
5. http://rzgw.gda.pl/cms/fck/uploaded/AkTUALnOSCI/po_konferencji_
29_05_2012/5_kana%C5%82%20Raduni_Dawidowski.pdf [dostęp
20 sierpień 2013]
n
Stanowisko
Zespołu Prezydiów komitetu Gospodarki Wodnej, komitetu Melioracji i Inżynierii Środowiska Rolniczego oraz komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej Polskiej Akademii nauk w sprawie Reformy Gospodarki Wodnej w Polsce.
Zebrani wysłuchali obsernego exposé – Pana Ministra Stanisława Gawłowskiego obejmującego:
• Obecny system administrowania gospodarką wodną
• Cele projektowanej regulacji
• nowe struktury organów administracji publicznej
• Transpozycje prawa UE
• Zakres planów strategicznych w gospodarce wodnej.
Dyskusja pokazała, jak ważne dla gospodarki państwa są problemy gospodarki wodnej i wskazała na konieczność
przeprowadzenia głębokich działan strukturalnych.
Biorąc powyższe pod uwagę, Zespoły trzech Prezydiów ww. komitetów PAn popierają propozycje Reformy Gospodarki Wodnej w Polsce, przedłożone przez Sekretarza Stanu w Ministerstwie Środowiska Pana Stanisława Gawłowskiego,
wspierają działania na jej rzecz i stoją na stanowisku, aby je wprowadzić jak najszybciej do praktyki życia gospodarczego
państwa.
Wynik spotkania prezydiów trzech komitetów naukowych Pan z Wiceministrem Stanisławem Gawłowskim
186
DLA PRAKTYKI
Dr inż. Agnieszka Dąbska* – [email protected]
Dr inż. Anna Gołębiewska** – [email protected]
*Politechnika Warszawska, Zakład Budownictwa Wodnego i Hydrauliki
**GEOTEKO Projekty i Konsultacje Geotechniczne Sp. z o.o.
Obliczenia nośności podłoża – poddanego działaniom
filtrującej wody – według eurokodu 7-1
1. Wstęp
Wprowadzanie w Polsce – począwszy od lat 90. nowych
norm w dziedzinie geotechniki – Eurokodu 7 oraz norm
PN-EN ISO – wywołuje konieczność ich stosowania w dokumentacjach projektowych budowli hydrotechnicznych.
W artykule przedstawiono przykłady typowych zadań, dotyczących nośności podłoża gruntowego poddanego działaniom filtrującej wody, rozwiązanych zgodnie z wymaganiami
Eurokodu 7-1. EUROKODY stanowią zbiór norm europejskich, zawierających zasady projektowania, badania i monitoringu konstrukcji. W zakresie geotechniki zastosowanie
mają następujące eurokody:
− Eurokod 7 – Projektowanie Geotechniczne: Część 1 –
Zasady ogólne PN-EN 1997-1:2008 (Eu.7-1) wraz z załącznikiem krajowym (Eu.7-1/NA).
− Eurokod 7 – Projektowanie Geotechniczne: Część 2
– Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego PN-EN
1997-2:2009 (Eu.7-2).
Eu.7-1; zawiera zasady przyjmowania parametrów geotechnicznych, obliczeń stanów granicznych i monitoringu
konstrukcji. Do Eu.7-1 opracowany został załącznik krajowy, zawierający informacje, dotyczące postanowień, które
w Eu.7-1 pozostawiono do ustalenia krajowego.
Eu.7-2 normuje ogólne zasady planowania i wykonywania badań geotechnicznych, zalecane techniki i ilości poszczególnych badań oraz interpretacji i oszacowania ich wyników.
W zakresie szczegółowych technik badawczych Eu.7-2 wskazuje następujące normy i specyfikacje: PN-EN ISO 14688
(Klasyfikacja gruntów), PN-EN ISO 14689 (Klasyfikacja
skał), PKN-CEN ISO/TS 17892 (Badania laboratoryjne
gruntów), EN ISO 22475 (Wiercenia i pobieranie próbek
gruntu), EN ISO 22476 (Badania terenowe).
W niektórych przypadkach geotechnik będzie miał potrzebę skorzystania z Eurokodu (0) i Eurokodu 1, szczególnie
w odniesieniu do terminologii, dotyczącej oddziaływań. W Eurokodzie (0) podane zostały ogólne informacje o rodzajach oddziaływań, zasady i wymagania projektowania konstrukcji, zapewniające ich bezpieczeństwo, użytkowalność i trwałość oraz
wytyczne zapewnienia ich niezawodności. Eurokod 1 dotyczy
oddziaływań – zawiera klasyfikację oddziaływań (ciężar własny,
obciążenia użytkowe) oraz omawia sytuacje obliczeniowe (obciążenia stałe, obciążenia użytkowe). W załączniku są przedstawione tabele ciężarów objętościowych materiałów budowlanych i różnych rodzajów obciążeń użytkowych.
2. Terminologia eurokodów
Wszystkie eurokody rozróżniają dwa terminy: Zasady (P)
i Reguły Stosowania. Zasady (P) obejmują: ogólne ustaleWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
nia i definicje, od których nie ma odstępstw oraz wymagania
i modele analityczne, od których odstępstwa nie są dopuszczone, poza przypadkami wyraźnie określonymi. Zasady są
poprzedzone literą (P). Reguły Stosowania są przykładami
ogólnie uznanych reguł, wynikających z zasad i spełniających
ich wymagania. Dozwolone jest stosowanie alternatywnych
reguł, różniących się od Reguł Stosowania, pod warunkiem,
że reguły alternatywne są zgodne z odpowiednimi zasadami,
a także co najmniej równoważne w odniesieniu do bezpieczeństwa konstrukcji i trwałości, jakich można byłoby oczekiwać w przypadku zastosowania Eurokodów.
Norma Eu.7-1 wprowadza pojęcie projektu geotechnicznego. Projekt geotechniczny obejmuje m. in.:
− określenie wartości obliczeniowych parametrów geotechnicznych,
− określenie oddziaływania konstrukcji na grunt,
− sprawdzenia możliwości wystąpienia stanów granicznych
nośności i stanu granicznego użytkowalności,
− program nadzoru i monitorowania.
W celu ustalenia wymagań wobec dokumentacji i projektów geotechnicznych Eu.7-1 definiuje kategorie geotechniczne. Dla ustalenia minimalnych wymagań, dotyczących
zakresu i rodzaju badań geotechnicznych, obliczeń i kontroli
konstrukcji, należy ocenić złożoność każdego projektu geotechnicznego oraz występujących zagrożeń. (P) Eu.7-1 wyróżnia trzy kategorie geotechniczne. Kryteria kwalifikacji kategorii podane zostały w załączniku krajowym Eu.7-1:
− 1 kategoria – małe, względnie proste konstrukcje (w tym
przypadku wystarczą jakościowe badania geotechniczne),
− 2 kategoria – typowe rodzaje konstrukcji i fundamentów
bez trudnych warunków gruntowych i obciążeniowych
(wymagane ilościowe badania geotechniczne),
− 3 kategoria – konstrukcje, niepodlegające kategorii 2, wymagające rozwiązań szczególnych – niepodanych w Eu.7-1.
Eurokody wprowadzają następujące wartości parametrów
geotechnicznych:
− parametry pomierzone są to wartości pomierzone w trakcie testu, są to bezpośrednie wyniki badań. Przykładowymi
wartościami pomierzonymi są: głębokość zwierciadła wody
gruntowej, liczba uderzeń na 30 cm wpędu podczas badań
sondą cylindryczną, wartości siły, ciśnienia i przemieszczenia
w badaniu trójosiowym i edometrycznym, wartości masy
gruntu w różnych badaniach laboratoryjnych itp.;
− parametry wyprowadzone to wielkości, charakteryzujące
grunt, określone przy wykorzystaniu teorii, korelacji lub
danych doświadczalnych na podstawie wartości pomierzonej, a także z porównywalnego podłoża (doświadczenie porównywalne). Przykładowymi wartościami wyprowadzonymi są: parametry wytrzymałościowe c, φ określone przy wykorzystaniu teorii Coulomba-Mohra, wytrzy187
DLA PRAKTYKI
małość na ścinanie bez odpływu cu określona w badaniu
sondą skrzydełkową i obliczona ze wzoru na podstawie
pomierzonej wartości momentu skręcającego, wartość φ’
określona w badaniu sondą cylindryczną na podstawie zależności korelacyjnych, wartość wilgotności gruntu obliczona ze wzoru definiującego wilgotność itp.;
− parametry charakterystyczne, nie są jak to było w normie PN-B-03020:1981 wartościami średnimi z wartości
pomierzonych, chociaż w niektórych przypadkach mogą
nimi być. Wartości charakterystyczne określa geotechnik
we współpracy z konstruktorem – jako rozważne oszacowanie wartości decydującej o wystąpieniu stanu granicznego (P). Parametry te, powinny uwzględniać warunki
pracy konstrukcji czyli np. schemat ścinania, wielkości
odkształceń itp. Wartości charakterystyczne mogą być
wartościami mniejszymi od wartości najbardziej prawdopodobnych lub od nich większymi w zależności od tego,
które są bardziej niekorzystne. Mogą być też wartościami
normowymi, przyjmowanymi na podstawie parametrów
pomierzonych z zachowaniem najbezpieczniejszego oszacowania wartości charakterystycznych. W wyniku oszacowania jako wartość charakterystyczną można przyjąć:
• wartość średnią parametru z przedziału wartości określonych dla dużej powierzchni lub objętości podłoża, lub
• wartość maksymalną bądź minimalną w zależności od
sytuacji obliczeniowej, lub
• wartość o określonym prawdopodobieństwie (wartość
średnia z poziomem ufności 95%).
Przy szacowaniu parametrów geotechnicznych należy kierować się zasadą przyjmowania bardziej niekorzystnych parametrów dla rozpatrywanego stanu granicznego (dających
większy zapas bezpieczeństwa).
Do sprawdzenia stanów granicznych stosuje się wartości
obliczeniowe (P) (oznaczane indeksem dolnym „d”) parametrów geotechnicznych, oddziaływań i modeli obliczeniowych. Przejście z wartości charakterystycznych (P) (oznaczanych indeksem dolnym „k”) na obliczeniowe dokonuje
się w przypadku parametrów geotechnicznych przez podzielenie przez odpowiedni współczynnik częściowy, a w przypadku oddziaływań i modeli obliczeniowych przez pomnożenie przez odpowiedni współczynnik częściowy. Korekcie
za pomocą współczynnika częściowego mogą podlegać również wymiary geometryczne, w przypadku, gdy odchyłki
od tych wymiarów mają znaczący wpływ na niezawodność
konstrukcji.
Współczynniki częściowe. Uwzględniając fakt, że zarówno oszacowane parametry geotechniczne jak i oszacowane oddziaływania, a także zastosowane modele obliczeniowe oporu gruntu są obarczone błędami bądź uproszczeniami – w procesie projektowania geotechnicznego, stosuje
się współczynniki, wprowadzające pewien zapas bezpieczeństwa. Eu.7-1 przyjął dla nich nazwę współczynniki częściowe. Do korygowania parametrów geotechnicznych stosuje się
współczynniki częściowe materiałowe (γM), do korygowania
oddziaływań współczynniki częściowe (γF) lub do efektów
oddziaływań (γE), do korygowania niepewności zastosowanego modelu obliczeniowego oporu gruntu – współczynniki
częściowe (γR). W Eu.7-1 podane są wartości współczynników częściowych dla różnych stanów granicznych i sytuacji
obliczeniowych. Zależnie od sytuacji obliczeniowej korekcie mogą podlegać tylko parametry albo tylko oddziaływania, albo tylko opór gruntu lub też mogą być korygowane
188
jednocześnie parametry oddziaływania i opór przy zastosowaniu różnych kombinacji współczynników częściowych.
Oddziaływania. Eu.7-1 wymienia 19 postaci oddziaływań,
które zaleca uwzględniać przy projektowaniu geotechnicznym.
W przykładach przedstawionych dalej będą uwzględniane tylko
niektóre z nich, takie jak: ciężar gruntu, parcie wody gruntowej,
ciśnienie wody gruntowej (wypór), ciśnienie spływowe, obciążenia stałe i przyłożone od budowli.
Stany graniczne. W wyniku wzajemnych oddziaływań
– budowla i grunt mogą ulegać stanom granicznym. Projekt
geotechniczny powinien zawierać obliczenia dokumentujące,
że nie zostaną przekroczone stany graniczne. Eu.7-1 definiuje
pięć stanów granicznych nośności.
Stany graniczne nośności (P). Rozróżnia się następujące:
• utrata równowagi konstrukcji lub podłoża, rozpatrywanych jako ciało sztywne, gdy wytrzymałość materiałów
konstrukcyjnych i gruntu ma znaczenie nieistotne dla zapewnienia nośności (EQU),
• wewnętrzne zniszczenie albo nadmierne odkształcenie
konstrukcji lub elementów konstrukcji, gdy wytrzymałość materiałów konstrukcyjnych jest istotna w zapewnieniu nośności (STR),
• zniszczenie albo nadmierne odkształcenie podłoża, gdy
wytrzymałość gruntu lub skały jest decydująca dla zapewnienia nośności (GEO),
• utrata stateczności konstrukcji albo podłoża spowodowana ciśnieniem wody (wyporem) lub innymi oddziaływaniami pionowymi (UPL),
• hydrauliczne unoszenie cząstek gruntu, erozja wewnętrzna lub przebicie hydrauliczne w podłożu spowodowane
spadkiem hydraulicznym (HYD).
Przy sprawdzaniu stanu granicznego zniszczenia albo nadmiernego odkształcenia elementu konstrukcyjnego lub części
podłoża (STR i GEO), Eu.7-1 wyróżnia 3 podejścia obliczeniowe (P), różniące się kombinacjami stosowania współczynników częściowych. Stany graniczne użytkowalności dotyczą odkształceń konstrukcji i przemieszczeń fundamentów
takich jak: osiadanie, różnica osiadań, obrót, przechylenie,
względne ugięcie itp.
3. Oddziaływanie filtrującej wody na szkielet gruntowy
3.1. Stany graniczne
Grunt znajdujący się poniżej zwierciadła wody podlega
sile wyporu. Jeśli przez grunt przepływa woda, dodatkowo
oprócz wyporu, działa na grunt siła filtracji skierowana zgodnie z kierunkiem filtracji, która odniesiona do jednostki objętości gruntu nazywana jest ciśnieniem spływowym (siła od
ciśnienia spływowego według PN-EN 1997-1:2008). Inne
ujęcie tych dwóch sił to obliczenie oddziaływania od ciśnienia
wody w porach. Jeśli gradient hydrauliczny i przekroczy w danym obszarze wartość krytyczną ikr, w gruncie mogą wystąpić
szkodliwe zjawiska (według PN-EN 1997-1:2008 – zjawiska
zniszczenia hydraulicznego). W przypadku konstrukcji, których nośność może być zagrożona działaniem sił wywołanych
przez spadek hydrauliczny, tj. ciśnieniem spływowym lub ciśnieniem wody w porach, norma PN-EN 1997-1:2008 zaleca
sprawdzenie stanu granicznego nośności:
− typu HYD, jeśli mechanizm zniszczenia przyjmuje postać hydraulicznego unoszenia cząstek, erozji wewnętrznej, przebicia hydraulicznego – wywołanych działaniem
DLA PRAKTYKI
siły filtracji (stan graniczny deformacji gruntu wywołany
ciśnieniem spływowym),
− typu UPL, w przypadku gdy konstrukcja lub podłoże jest
zagrożone utratą równowagi pionowej w postaci wyparcia, spowodowanego działaniem ciśnienia wody w porach
(stan graniczny wyparcia).
Rodzaj zjawiska zniszczenia hydraulicznego, jakie może
wystąpić w gruncie, zależy od rodzaju gruntu poddanego działaniu gradientu hydraulicznego i od rodzaju konstrukcji ziemnej, na którą działają siły wywołane gradientem hydraulicznym. W literaturze [Kollis, 1966] zjawiska zniszczenia hydraulicznego wymieniane są pod popularnymi nazwami: kurzawka,
sufozja, przebicie hydrauliczne, wyparcie. Kurzawka (według
PN-EN 1997-1:2008 – zniszczenie spowodowane hydraulicznym unoszeniem cząstek gruntu) występuje w gruntach niespoistych drobnoziarnistych, tj. piaskach drobnych i pylastych.
Sufozja (według PN-EN 1997-1:2008– zniszczenie spowodowane erozją wewnętrzną gruntu) występuje w gruntach niedobrze uziarnionych, tzn. nie mających płynnej krzywej uziarnienia. Przebicie hydrauliczne (według PN-EN 1997-1:2008
– zniszczenie spowodowane przebiciem hydraulicznym) występuje w gruntach sufozyjnych. Na skutek erozji wewnętrznej
i zewnętrznej powstaje w gruncie kanał, którym płynie rozluźniony grunt. Wyparcie (według PN-EN 1997-1:2008 – zniszczenie spowodowane wyparciem gruntu) występuje w gruntach spoistych, pod którymi zalega warstwa wodonośna z napiętym zwierciadłem wody.
3.2. Stan graniczny deformacji gruntu (HYD)
Warunek zniszczenia hydraulicznego dla stanu granicznego nośności (HYD) w podłożu można wyrazić za pomocą
naprężeń całkowitych i ciśnienia wody w porach lub też za
pomocą naprężeń efektywnych (ciężar gruntu z wyporem)
i spadku hydraulicznego (siła filtracji). Dlatego warunek
stanu granicznego deformacji gruntu wywołanej ciśnieniem
spływowym (HYD), przyjmuje dwojaką postać:
(1)
lub
(2)
gdzie:
– wartość obliczeniowa całkowitego destabilizującego ciśnienia wody w porach, [kPa],
– wartość obliczeniowa całkowitego stabilizującego naprężenia pionowego, [kPa],
– wartość obliczeniowa całkowitego destabilizującego ciśnienia spływowego (siły filtracji w podłożu), [kN],
– wartość obliczeniowa oddziaływania stabilizującego od ciężaru gruntu z uwzględnieniem wyporu, [kN].
Wartość obliczeniową siły filtracji
oblicza się ze
wzoru:
(3)
gdzie:
– wartość charakterystyczna destabilizującej siły
filtracji w podłożu, [kN],
– współczynnik częściowy do stałych niekorzystnych oddziaływań destabilizujących według
tab. 1;
= 1,35,[–].
Wartość obliczeniową ciężaru gruntu z uwzględnieniem
wyporu należy wyznaczyć ze wzoru:
(4)
gdzie:
– wartość charakterystyczna ciężaru gruntu
z uwzględnieniem wyporu, [kN],
– współczynnik częściowy do stałych korzystnych
oddziaływań stabilizujących według tab. 1;
= 9, [–].
Załącznik krajowy Eu.7-1/NA zaleca, aby stan graniczny deformacji gruntu wywołanej ciśnieniem spływowym
(HYD), sprawdzać stosując sformułowanie (2) warunku stanu granicznego.
Tabela 1
Współczynniki częściowe do oddziaływań γF do sprawdzania hydraulicznego unoszenia – stan graniczny nośności (HYD) według
PN-EN 1997-1:2008
Oddziaływania
Stałe
Zmienne
Symbol
Wartość
niekorzystne (destabilizujące)
1,35
korzystne (stabilizujące)
0,9
1,5
Wartość charakterystyczną siły filtracji
ze wzoru:
gdzie:
jv – ciśnienie spływowe,
oblicza się
(5)
,
V – objętość gruntu, na którą działa siła filtracji, [m3].
Wartość ciśnienia spływowego jv oblicza się ze wzoru:
(6)
gdzie:
i – gradient hydrauliczny, [–],
γw – ciężar objętościowy wody,
,
= 10
,
ΔH – różnica ciśnień piezometrycznych na długości L,
[m],
L – droga filtracji, [m].
PROJEKT GEOTECHNICZNY – Przykład 1
Projektowany jest wykop w dnie rzeki do rzędnej
-3,9 m p.p.t., między ściankami szczelnymi (rys. 1). Zwierciadło wody w wykopie będzie obniżone do rzędnej -3,2 m
p.p.t. Należy sprawdzić – czy założona w projekcie głębokość
wbicia ścianki szczelnej do rzędnej -6,55 m p.p.t., będzie wystarczająca, ze względu na działanie siły filtracji. Na podstawie rozpoznania archiwalnego ustalono, że w podłożu rzeki
występują piaski drobne. Zgodnie ze wskazaniami Eu.7-1
w celu rozwiązania tego zadania należy sprawdzić stan graniczny deformacji gruntu (HYD).
Określenie parametrów geotechnicznych
Ze względu na typowe rozwiązanie konstrukcyjne i proste
warunki gruntowe przyjęto, że zakres badań geotechnicznych
będzie określony jak dla kategorii 1 podłoża. W wyniku prze189
DLA PRAKTYKI
prowadzonych wierceń podłoża w dnie rzeki, ustalono, że do
głębokości 10 m zalegają piaski drobne w stanie średnio zagęszczonym (FSa – sz).
Założono, że warstwa filtracyjna o miąższości 0,30 m zostanie wykonana ze żwiru w stanie zagęszczonym (Gr – z).
Niezbędne do obliczeń wartości charakterystyczne ciężarów objętościowych: gruntu w dnie rzeki i warstwy filtracyjnej, określono na podstawie gęstości objętościowych przyjętych z normy PN-B-03020:1981, ze wzoru:
2) sposobem szacunkowym, zakładającym liniowy rozkład
gradientu hydraulicznego,
3) z wykresu opracowanego przez Lancellottę [Dołżyk, Szypcio, 2013, Lancellotta, 1995], umożliwiającego określenie
maksymalnego spadku w poziomie dna wykopu w sąsiedztwie ścianki szczelnej.
Sposób 1 [Gołębiewska 2004]
Przy uwzględnieniu siatki filtracyjnej (rys. 1) gradient
hydrauliczny w gruncie znajdującym się między ściankami
wynosi:
(7)
gdzie:
γ – ciężar objętościowy,
ρ– gęstość objętościowa,
.
,
Wartość charakterystyczną ciśnienia spływowego wyznaczono zgodnie z wzorem (6):
,
g– przyspieszenie ziemskie,
; tu przyjęto – dopuszczoną przez normę PN-B-03020:1981 – wartość
.
Stąd dla:
piasku drobnego (sz)
żwiru, (z)
.
Wartość charakterystyczną siły filtracji działającej na grunt
znajdujący się w wykopie wyznaczono zgodnie z wzorem (5)
(pominięto tu straty hydrauliczne w warstwie filtracyjnej).
Z rys. 1 wyznaczono objętość gruntu na długości 1 m:
,
.
.
Zgodnie z Eu.7-1 przy sprawdzaniu stanu granicznego
(HYD) do obliczeń przyjęto wartości charakterystyczne ciężarów objętościowych.
Wartość obliczeniową siły filtracji działającej na grunt
znajdujący się w wykopie wyznaczono zgodnie z wzorem (3),
przyjmując współczynnik częściowy z tabl. 1
= 1,35:
Określenie oddziaływań
W rozpatrywanym przypadku wystąpią oddziaływania stałe: niekorzystne (destabilizujące) od siły filtracji i korzystne (stabilizujące) od łącznego ciężaru gruntu i obsypki filtracyjnej.
Oddziaływanie niekorzystne (siła filtracji):
Wartość charakterystyczną siły filtracji
można wyznaczyć trzema sposobami:
1) metodą dokładną np. z wykorzystaniem siatki filtracyjnej,
umożliwiającej wyznaczenie rzeczywistego gradientu hydraulicznego w obszarze krytycznym, tj. w obrębie wykopu,
.
Sposób 2
Założono w przybliżeniu, że rozkład spadku hydraulicznego jest liniowy wzdłuż drogi filtracji przebiegającej po obrysie ścianki szczelnej. Jest to założenie niekorzystne dla bezpieczeństwa; w rzeczywistości spadek hydrauliczny zmienia
się na drodze L i największą wartość osiąga w dnie wykopu,
ścianki szczelne
obsypka filtracyjna
(Gr)
linie prądu
∆H – różnica ciśnień piezometrycznych
m – liczba linii ekwipotencjalnych
∆l – odległość między liniami ekwipotencjalnymi w obszarze
krytycznym; tutaj w obrębie wykopu
grunt
(FSa)
linie ekwipotencjalne
(tu liczba linii m = 17)
Rys. 1. Wykop w dnie rzeki, w piasku drobnym, z pionowymi ścianami podtrzymywanymi przez ścianki szczelne:
graniczne linie prądu,
graniczne linie jednakowego naporu (ekwipotencjalne)
190
DLA PRAKTYKI
między ściankami szczelnymi – por. sposób 1. Z warunków
zadania otrzymano (rys. 1):
∆H = 3,6 m
L = 6,55 + 2,35 = 8,9 m.
Zgodnie z wzorem (6) ciśnienie spływowe wynosi:
.
.
Wartość charakterystyczna siły filtracji działającej na grunt
znajdujący się w wykopie wynosi zgodnie z wzorem (5):
.
Wartość obliczeniową siły filtracji wyznaczono zgodnie
z wzorem (3), przyjmując współczynnik częściowy z tabl. 1
= 1,35:
.
Sposób 3
Maksymalny spadek w dnie wykopu, oszacowany z wykresu Lancellotty [Lancellotta 1995] wynosi i = IE = 0,8.
Wartość charakterystyczną ciśnienia spływowego wyznaczono zgodnie z wzorem (6):
.
Wartość charakterystyczną siły filtracji działającej na
grunt znajdujący się w wykopie wyznaczono zgodnie z wzorem (5):
.
Wartość obliczeniową siły filtracji działającej na grunt
znajdujący się w wykopie wyznaczono zgodnie z wzorem (3)
przyjmując współczynnik częściowy z tabl. 1
= 1,35:
.
Oddziaływanie korzystne (ciężar gruntu i obsypki):
Z rys. 1 wyznaczono objętości gruntu i warstwy filtracyjnej na długości 1 m:
objętość gruntu
objętość warstwy filtracyjnej
.
Ciężary objętościowe gruntu i warstwy filtracyjnej w wykopie z uwzględnieniem wyporu obliczono ze wzoru:
(8)
gdzie:
– ciężar objętościowy gruntu w stanie całkowitego wypełnienia porów gruntowych wodą,
.
Ciężary gruntu i warstwy filtracyjnej w wykopie na długości 1 m wynoszą:
ciężar gruntu
ciężar warstwy filtracyjnej
.
Wartość charakterystyczna ciężaru słupa gruntu (z obsypką) z uwzględnieniem wyporu wynosi:
Wartość obliczeniową ciężaru gruntu (z obsypką)
z uwzględnieniem wyporu wyznaczono zgodnie z wzorem (3),
:
przyjmując współczynnik częściowy z tab. 1
Sprawdzenie stanu granicznego nośności (HYD)
Zgodnie z zaleceniem załącznika krajowego Eu.7-1/NA,
do rozwiązania zadania przyjęto warunek (2):
.
Dla wartości siły filtracji obliczonej według:
• sposobu 1: 67,0 kN < 68,3 kN nie nastąpi deformacja
podłoża w dnie wykopu ze względu na działanie siły filtracji,
• sposobu 2: 39,4 kN < 68,3 kN nie nastąpi deformacja
podłoża w dnie wykopu ze względu na działanie siły filtracji,
• sposobu 3: 78,7 kN > 68,3 kN nastąpi deformacja podłoża w dnie wykopu ze względu na działanie siły filtracji.
Przedstawione powyżej trzy sposoby obliczania siły filtracji
miały na celu pokazanie różnicy i błędu, jaki można popełnić
przy stosowaniu uproszczonego sposobu określania siły destabilizującej grunt. W tym przypadku, uproszczenie (obliczenie
siły filtracji według sposobu 2 powoduje zaniżenie siły destabilizującej ponad 2 razy. Równocześnie należy zauważyć, że
wykreślne wyznaczenie maksymalnego spadku hydraulicznego
[Lancellotta 1995] powoduje zawyżenie siły destabilizującej.
W przypadku stanu granicznego nośności (HYD), tylko dla
zniszczenia spowodowanego hydraulicznym unoszeniem cząstek
gruntu w wyniku działania ciśnienia spływowego, Eu.7-1 stawia jasne i jednoznacznie sformułowane warunki do spełnienia
w postaci wzorów, podając jednocześnie wartości niezbędnych
do obliczeń współczynników częściowych. Dla pozostałych
dwóch przypadków utraty nośności, tj. w wyniku wystąpienia
erozji wewnętrznej i zniszczenia spowodowanego przebiciem hydraulicznym, Eu.7-1 podaje zasady (P), a więc ogólne ustalenia
i definicje, od których nie ma odstępstw, niewskazując jednoznacznie na warunki i kryteria, jakie powinny być spełnione.
Zgodnie z Eu.7-1, aby nie wystąpiło zniszczenie spowodowane erozją wewnętrzną gruntu (sufozją), należy (P):
− przy doborze materiałów gruntowych do wbudowania
w konstrukcje inżynierskie stosować kryteria doboru
filtrów,
− stosować właściwą ochronę filtracyjną na powierzchniach swobodnych gruntów, jeżeli istnieje możliwość
wystąpienia stanu granicznego nośności spowodowanego erozją wewnętrzną.
Jeżeli kryteria doboru materiałów filtracyjnych nie są spełnione to należy sprawdzić czy obliczeniowa wartość spadku
hydraulicznego jest wyraźnie mniejsza od krytycznego spadku hydraulicznego, przy którym rozpoczyna się erozja wewnętrzna. Spadek hydrauliczny krytyczny należy wyznaczyć
przy uwzględnieniu co najmniej czynników takich jak: kierunek przepływu, skład granulometryczny i kształt ziaren oraz
uwarstwienie podłoża gruntowego.
W przypadku, kiedy istnieje możliwość wystąpienia zniszczenia spowodowanego przebiciem hydraulicznym, zgodnie
z Eu.7-1, należy (P):
− podjąć środki zapobiegające rozpoczęciu procesu przebicia,
stosując filtry lub rozwiązania konstrukcyjne umożliwiające kontrolowanie lub zablokowanie przepływu wody,
191
DLA PRAKTYKI
− podczas wyjątkowo niekorzystnych warunków hydraulicznych (np. w czasie powodzi) tereny, zagrożone wystąpieniem przebicia hydraulicznego, regularnie kontrolować (monitoring), aby móc niezwłocznie podjąć środki
zapobiegawcze.
Wystąpieniu zniszczenia w wyniku przebicia hydraulicznego należy zapobiegać przez zapewnienie odpowiedniej odporności gruntu na erozję wewnętrzną w strefach możliwego
wypływu wody. Przy określaniu warunków hydraulicznych
odpływu do sprawdzenia stateczności na unoszenie cząstek
gruntu lub lokalnej stateczności skarpy, należy uwzględnić
możliwość wystąpienia uprzywilejowanych dróg filtracji na
styku konstrukcji z gruntem.
3.3. Stan graniczny deformacji podłoża (UPL)
Warunek zniszczenia hydraulicznego w podłożu dla stanu
granicznego nośności (UPL) można wyrazić tylko za pomocą
naprężeń całkowitych i ciśnienia wody w porach.
Warunek stanu granicznego deformacji podłoża spowodowanej wyparciem (UPL), ma postać:
(9)
(10)
gdzie:
– wartość obliczeniowa destabilizującego oddziaływania pionowego na konstrukcję, [kN],
– wartość obliczeniowa stałych, pionowych oddziaływań stabilizujących, [kN],
– wartość obliczeniowa oporu przeciw oddziaływaniu, [kN],
– wartość obliczeniowa zmiennych, pionowych
oddziaływań destabilizujących, [kN],
– wartość obliczeniowa stałych, pionowych oddziaływań destabilizujących, [kN].
Wartość obliczeniową stałych, pionowych oddziaływań
stabilizujących
oblicza się ze wzoru:
(11)
gdzie:
– wartość charakterystyczna stałych, pionowych
oddziaływań stabilizujących, [kN],
– współczynnik częściowy do stałych korzystnych oddziaływań stabilizujących według tab. 2;
= 09, [–],
Tabela 2
Współczynniki częściowe do oddziaływań γF do sprawdzania wyparcia – stan graniczny nośności (UPL) według PN-EN 1997-1:2008
Oddziaływania
Stałe
Zmienne
Symbol
Wartość
1,0
korzystne (stabilizujące)
0,9
1,5
Wartość obliczeniową stałych, pionowych oddziaływań
destabilizujących
oblicza się ze wzoru:
(12)
192
gdzie:
– wartość charakterystyczna stałych, pionowych
oddziaływań destabilizujących, [kN],
– współczynnik częściowy do stałych niekorzystnych oddziaływań destabilizujących według
tab. 2,
= 1,0, [–], stąd:
.
(13)
PROJEKT GEOTECHNICZNY – Przykład 2
Projektowany jest wykop w podłożu, w którym występuje napięte zwierciadło wody. Według wstępnego rozpoznania
dokonanego na podstawie materiałów archiwalnych ustalono,
że w podłożu zalega od powierzchni terenu warstwa gruntów
przepuszczalnych, podścielona warstwą nieprzepuszczalną,
pod którą ponownie zalega warstwa przepuszczalna z napiętym zwierciadłem wody.
Należy rozpatrzyć dwie sytuacje obliczeniowe:
− wykonanie wykopu do projektowanej rzędnej – 3,0 m
p.p.t. (rys. 2),
− określenie maksymalnej możliwej głębokości wykopu.
Zakłada się pompowanie wody do poziomu rzędnej dna
wykopu.
Określenie parametrów geotechnicznych
Ze względu na typowe rozwiązanie konstrukcyjne i proste
warunki gruntowe przyjęto, że zakres badań geotechnicznych
będzie określony jak dla kategorii 1 podłoża.
W wyniku przeprowadzonych wierceń określono przekrój geotechniczny podłoża (rys. 2). Ustalono, że w podłożu
występują:
− do głębokości 2 m p.p.t. poniżej terenu, warstwa piasku
średniego (MSa), ze swobodnym zwierciadłem wody na
rzędnej -1,0 m p.p.t.,
− niżej do rzędnej -6,0 m p.p.t. zalega nieprzepuszczalna
warstwa iłu pylastego (siCl) w stanie twardoplastycznym
o miąższości 4 m,
− pod iłem pylastym nawiercono do głębokości 8 m p.p.t.
warstwę piasku grubego (CSa), w której występuje napięte zwierciadło wody o wysokości ciśnienia piezometrycznego, równej rzędnej – 1,4 m p.p.t.
Wartość charakterystyczną ciężaru objętościowego iłu pylastego obliczono ze wzoru (7) na podstawie gęstości objętościowej przyjętej z normy PN-B-03020:1981.
Dla iłu pylastego (tpl) wynosi γ = 19
.
Zgodnie z Eu.7-1 przy sprawdzaniu stanu granicznego
(UPL) do obliczeń przyjęto wartości charakterystyczne ciężarów objętościowych.
Określenie oddziaływań
W rozpatrywanym przypadku wystąpią oddziaływania
stałe: niekorzystne (destabilizujące) od ciśnienia wody w porach, pochodzącego od napiętego zwierciadła wody i korzystne (stabilizujące) od ciężaru gruntu w warstwie nieprzepuszczalnej (iłu pylastego).
Oddziaływanie niekorzystne (parcie hydrostatyczne):
Po obniżeniu zwierciadła wody do poziomu dna wykopu,
wysokość ciśnienia wody w porach, działającego na warstwę
iłu pylastego wyniesie
. Wartość charakWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
DLA PRAKTYKI
Rys. 2. Wykop w warstwie nieprzepuszczalnej poddanej napiętemu zwierciadłu wody
terystyczna siły destabilizującej od ciśnienia wody w porach,
działająca na powierzchnię A = 1 m2 wyniesie:
.
Zgodnie z zależnością (13) wartość obliczeniowa siły destabilizującej od ciśnienia wody w porach jest równa wartości
charakterystycznej, tj.
.
Oddziaływanie korzystne (ciężar gruntu w warstwie iłu pylastego):
Wartość charakterystyczna ciężaru słupa gruntu o przekroju 1 m2 wynosi:
Maksymalna bezpieczna głębokość wykopu wynosi:
(15)
gdzie: x – poszukiwana wartość dodatkowej głębokości
na jaką można bezpiecznie pogłębić istniejący wykop [m].
Wartość siły destabilizującej od ciśnienia wody w porach
pozostanie bez zmian:
.
Wartość charakterystyczna ciężaru słupa gruntu (oddziaływania korzystnego) o przekroju 1 m2 wynosi:
.
Wartość obliczeniową ciężaru słupa gruntu o przekroju
1 m2 wyznaczono zgodnie z wzorem (11), przyjmując współczynnik częściowy zgodnie z tab. 2,
= 0,9:
.
Sprawdzenie stanu granicznego nośności UPL
Przyjęto warunek stanu granicznego zgodnie z równaniami (9) i (10). W rozpatrywanym przypadku nie występują
zmienne oddziaływania destabilizujące, stąd
= 0. Ponadto pominięto (z korzyścią dla bezpieczeństwa) opór przeciw oddziaływaniu, wynikający z oporu ścinania jaki wystąpi w stanie granicznym, gdy będzie musiało nastąpić ścięcie
gruntu podczas wyparcia go do wykopu, stąd Rd = 0. Wobec
powyższego warunek stanu granicznego przyjmie postać:
.
(14)
Ponieważ 46,0 kN < 51,3 kN, to warunek stanu granicznego (UPL) został spełniony, stateczność dna wykopu ze
względu na działanie parcia hydrostatycznego zostanie zachowana. Nie nastąpi wyparcie dna wykopu.
Drugą część zadania czyli ustalenie maksymalnej głębokości dna wykopu, określono z warunku stanu granicznego
(14) nośności (UPL)
.
Wartość obliczeniową ciężaru słupa gruntu nieprzepuszczalnego o przekroju A = 1 m2, zalegającego pod dnem wykopu, zgodnie z wzorem (11), przyjmując współczynnik częściowy zgodnie z tab. 2,
= 0,9:
Z warunku granicznego (14) otrzymuje się:
,
,
.
Maksymalna bezpieczna głębokość wykopu ze względu
na parcie hydrostatyczne wynosi:
.
4. Podsumowanie i wnioski
1.Norma Eu.7-1 wprowadza, niesformalizowane wcześniej
w polskiej normalizacji, stany graniczne nośności spowodowane niekorzystnym oddziaływaniem filtrującej wody
na szkielet gruntowy – stan graniczny nośności HYD
i UPL.
193
DLA PRAKTYKI
2. Stan graniczny nośności UPL dotyczy utraty stateczności
spowodowanej wyporem i ma jednoznacznie sformułowany warunek.
3. Stan graniczny nośności HYD dotyczy trzech przypadków
utraty stateczności, w wyniku: hydraulicznego unoszenia
cząstek gruntu (wystąpienia ciśnienia spływowego), erozji
wewnętrznej (sufozji) i przebicia hydraulicznego.
4. Jednoznacznie sformułowany warunek graniczny stanu
HYD dotyczy tylko przypadku zniszczenia spowodowanego wystąpieniem ciśnienia spływowego.
5. Dla stanu granicznego nośności HYD, kiedy utrata stateczności jest zagrożona w wyniku wystąpienia erozji
wewnętrznej i przebicia hydraulicznego, Eu.7-1 podaje
jedynie zasady, bez jednoznacznie sformułowanych do
spełnienia warunków w postaci np. kryterium sprawdzania sufozyjności gruntu. Celowe wydaje się podanie preferowanych kryteriów.
6. W przypadku sprawdzania stanu granicznego nośności
HYD, kiedy utrata stateczności może nastąpić w wyniku
hydraulicznego unoszenia cząstek, uzyskiwany z obliczeń
zapas bezpieczeństwa zależy od metody, jaką określany
jest gradient hydrauliczny. Najdokładniejsze oszacowanie
uzyskujemy w przypadku określenia gradientu hydraulicznego na podstawie siatki filtracyjnej. Duży rozrzut
wyników wskazuje, że warunek ten powinien zostać uzupełniony w Eu.7-1 poprzez:
−wskazanie preferowanej metody wyznaczania gradientu
hydraulicznego, lub
−zróżnicowanie wartości współczynników częściowych w zależności od sposobu określania spadku hydraulicznego.
Literatura
1. Dołżyk K., Szypcio Z.: Stany graniczne HYD w obliczeniach stateczności dna wykopu. Acta Scientiarum Polonorum. Architectura. Budownictwo, 12 (2) 2013, Wydawnictwo SGGW, Warszawa
2. Gołębiewska A.: Mechanika gruntów. Wydawnictwo SGGW. Warszawa 2004
3.Kollis W.: Gruntoznawstwo techniczne. Arkady. Warszawa 1966
4. Lancellotta R.: Geotechnical Engineering. Balkema A. A., Rotterdam
1995
5. EN ISO 22475-1:2006 Rozpoznanie i badania geotechniczne. Pobieranie próbek metodą wiercenia i odkrywek oraz pomiary wód gruntowych. Część 1: Techniczne zasady wykonania
6. EN ISO 22476 Rozpoznanie i badania geotechniczne. Badania polowe
7. PKN-CEN ISO/TS 17892:2009 Badania geotechniczne. Badania laboratoryjne gruntów
8. PN-B-03020:1981 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie
budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie
9. PN-EN 1990:2004 Eurokod (0). Podstawy projektowania konstrukcji
10. PN-EN 1991 Eurokod 1 – Oddziaływania na konstrukcje
11. PN-EN 1997-1:2008 Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część
1: Zasady ogólne
12. PN-EN 1997-2:2009 Eurokod 7 – Projektowanie Geotechniczne:
Część 2 – Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego
13. PN-EN ISO 14688-1:2006 Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. Część 1: Oznaczanie i opis
14. PN-EN ISO 14688-2:2006 Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. Część 2: Zasady klasyfikowania
15. PN-EN ISO 14689-1:2006 Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie skał. Część 1: Oznaczanie i opis
16. Załącznik Krajowy do Polskiej Normy PN-EN 1997-1:2008/NA:2011.
Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne
n
KONFERENCJE
Targi Hydrosilesja, Melioracje oraz Ekowaste,
Sosnowiec, 23-24 października 2013
W Centrum Targowo-Konferencyjnym EXPO Silesia
w Sosnowcu odbyły się (zgodnie z rozsyłanymi zaproszeniami) trzy łączone imprezy poświęcone problematyce wodnej,
w tym „trzecia edycja targów Melioracji i Urządzeń Wodnych, Infrastruktury i Urządzeń Przeciwpowodziowych MELIORACJE”. Targom towarzyszą spotkania i konferencje.
Odbyła się konferencja pt. „Bezpieczeństwo w gospodarowaniu wodą. Wybrane elementy zarządzania ryzykiem”. Tematyka dotyczyła głównie problemów wodno-kanalizacyjnych,
ale warto wspomnieć o trzech pierwszych referatach.
Pani Elżbieta Bieńkowska, Minister Rozwoju Regionalnego
omówiła spodziewane fundusze europejskie na lata 2014-2020.
Między innymi zwróciła uwagę, że przewiduje się 8 mld złotych
przeznaczyć na wspieranie współpracy nauki z przedsiębiorstwami. Ma to stanowić zaczyn szerszego wykorzystywania nauki
przez praktykę. W dyskusji dość mocno podkreślano obawy, że
uniwersytety nie będą w stanie podołać tym zadaniom.
Interesujący referat przedstawiła Pani prof. Elżbieta Nachlik, Przewodnicząca Krajowej Rady Gospodarki Wodnej.
Tytuł tego referatu: „Efektywne i bezpieczne funkcjonowanie
infrastruktury wodno-ściekowej w warunkach rozwoju urba194
nizacji”. Autorka zwróciła uwagę na potrzebę ograniczania
szybkich spływów wód opadowych z terenów uszczelnianych
(dachy, ulice itp.) oraz omówiła podstawowe zagadnienia
ochrony przed powodzią.
Trzeci referat pt. „Zarządzanie środowiskiem” wygłosił
Pan Bernard Błaszczyk, Regionalny Dyrektor Ochrony Środowiska, Katowice. Omówił szczegółowo zadania i obowiązki dyrektora regionalnego, cytując obszernie przepisy prawa
polskiego, jednak niewskazując na węzłowe zagadnienia środowiskowe w województwie śląskim.
Pozostałe referaty dotyczyły problematyki wodociągowokanalizacyjnej.
Natomiast zupełnie jest niezrozumiały tekst zaproszenia
wysyłanego przez Dyrekcję Centrum Targowo-Konferencyjnego, gdzie jest mowa o trzeciej edycji Targów Melioracji.
W sali wystawowej nie było ani jednego stanowiska, w którym można by było znaleźć jakąkolwiek informację o melioracjach. Nie odbyła się też żadna impreza towarzysząca związana z gospodarowaniem wodą na potrzeby rolnictwa. Może
to świadczy o stanie melioracji?
Opracował W.M.
KONFERENCJE
Warsztaty międzynarodowe
„Torfowiska niskie po odwodnieniu – Fen peatlands after drainage”
W dniach 9-11 lipca 2013 r. odbyły się w Solcu k. Warszawy międzynarodowe warsztaty naukowe „Fen peatlands
after drainage – torfowiska niskie po odwodnieniu” organizowane przez III komisję ds. wykorzystania torfu i torfowisk
w rolnictwie Międzynarodowego Stowarzyszenia Torfowego, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie (Katedra
Gleboznawstwa i Ochrony Gleb), Szkołę Główną Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie (Katedra Kształtowania Środowiska) oraz przy udziale Komitetu Melioracji i Inżynierii Środowiska Rolniczego PAN oraz Olsztyńskiego Oddziału Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego. W warsztatach udział
wzięło 16 uczestników. Oprócz organizatorów uczestniczyli
również pracownicy Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, Instytutu Ogrodnictwa w Skierniewicach, Instytutu
Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach, Uniwersytetu Humboldta w Berlinie, Instytutu Agrarnego w Braunschweigu (Niemcy) oraz Uniwersytetu Aarhus z Danii.
Podczas warsztatów poruszono następujące zagadnienia:
• dr B. Kalisz z UWM w Olsztynie przedstawiła klasyfikację, rozmieszczenie i charakterystykę torfowisk w Polsce;
• dr hab. inż. R. Oleszczuk z SGGW dokonał analizy dotychczasowych kryteriów gospodarowania wodą na glebach torfowych wykorzystywanych rolniczo na przykładzie największego kompleksu gleb torfowo-murszowych
w Polsce tj. Bagien Biebrzańskich. Ocenił skuteczność
funkcjonowania systemu melioracyjnego (nawodnienia
podsiąkowe) stwierdzając, że konserwowane i prawidłowo utrzymywane systemy melioracyjne pomimo 50-60letniego istnienia dosyć dobrze umożliwiają utrzymywanie właściwych stanów wód gruntowych i uwilgotnienia
wierzchniej warstwy korzeniowej gleby torfowo-murszowej użytkowanej łąkowo;
• doktorant Ullrich Dettmann, z Instytutu Agrarnego
w Braunschweig w Niemczech, przedstawił wyniki laboratoryjnych badań przewodnictwa hydraulicznego gleb
torfowych, które są stosowane w projektowaniu systemów melioracyjnych;
• dr B. Kalisz przedstawiła wyniki badań zawartości labilnego węgla organicznego w glebach torfowych;
• dr P. Sowiński z UWM w Olsztynie, scharakteryzował
związki fosforu występujące w glebach torfowych;
• dr inż. E. Hewelke z SGGW scharakteryzowała zmienności przestrzenne uwilgotnienia gleb torfowych na obiekcie melioracyjnym wybudowanym w 1967 roku w dolinie Biebrzy;
• mgr inż. Monika Gąsowska z SGGW zaprezentowała
metodykę badań jaka będzie stosowana przez uczestników warsztatów na obiekcie Solec podczas studiów terenowych oraz scharakteryzowała obiekt Solec położony w gminie Góra Kalwaria (powiat piaseczyński, woj.
mazowieckie). Obiekt o powierzchni ok. 260 ha został
wstępnie odwodniony podczas II wojny światowej, w latach 70. XX w. wykonano pełen system nawodnień podsiąkowych. Na obiekcie znajdują się głównie niskie torfy
turzycowe i turzycowo-trzcinowe;
• prof. dr hab. Lech Szajdak – przewodniczący Polskiego
Komitetu Międzynarodowego Stowarzyszenia Torfowego
(PKN MST) przedstawił aktualną działalność stowarzyszenia, plany organizacji konferencji.
Ważnym elementem warsztatów była sesja terenowa, która obejmowała:
• wykonanie i opis odkrywki glebowej wraz z określeniem
stopienia zaawansowania poszczególnych procesów glebowych (murszenia, oglejenia);
• pomiar współczynnika filtracji oraz uwilgotnienia wierzchniej warstwy gleby torfowo-murszowej metodą TDR;
• pomiar zmian miąższości złoża torfowego na skutek jego
mineralizacji i osiadania.
W ostatnim dniu sesji terenowej uczestnicy wykonali niwelację rowu melioracyjnego R 23 i porównanie rzędnych
dna z pomiarami z 1967 r. Oceniono, że osiadanie złoża torfowego na przestrzeni 35 lat wyniosło około 20-40 cm. Nastąpiło wypłycenie rowu, obecna głębokość waha się w granicach 0,2-0,4 m przy początkowej (projektowanej) wynoszącej 1,10 m.
Uzupełnieniem sesji terenowej była wycieczka na torfowisko Całowanie i Goździkowe Bagno. Torfowisko Całowanie zostało odwodnione w latach 50. i 60. ubiegłego wieku.
Jest to największe torfowisko niskie na Mazowszu (ok. 1200
ha). Zapoznano się z fragmentem istniejącego systemu melioracyjnego oraz prowadzonymi pracami doświadczalnymi
nad renaturyzacją fragmentu łąki (usunięcie żyznej warstwy
murszu). Uczestnicy zwiedzili również torfowisko przejściowe „Goździkowe Bagno” przypominające swoim krajobrazem
torfowiska fińskie. Na zakończenie uczestnicy warsztatów
byli gośćmi Mazowieckiego Parku Krajobrazowego w Otwocku „Bazy Torfy” oraz zapoznali się z ekspozycją poświęconą
torfowisku i zwiedzili wystawę etnograficzną.
Uczestnicy warsztatów – głównie młodzi pracownicy naukowi i doktoranci w trakcie trwania sesji referatowej i terenowych mogli przekonać się o procesach jakie zachodzą
w odwodnionych glebach torfowych na których z różnych
względów nie prowadzi się produkcji rolniczej i odpowiedniej gospodarki wodnej, tj. m.in. murszenie, osiadanie, sukcesja roślinności zaroślowej i krzaczastej, zarastanie i wypłycanie szczegółowej sieci rowów odwadniająco-nawadniających.
Opracowali:
Dr Ryszard Oleszczuk
Dr inż. Barbara Kalisz
Dr inż. Paweł Sowiński
195
Konferencje
IV międzynarodowa konferencja „Las i woda”
Smardzewice, 16-18.10.2013 r.
Relacje między wodą a lasem obejmują szerokie spektrum zróżnicowanych zjawisk i problemów. Zależą one od
warunków lokalnych, regionalnych i globalnych, od czynników abiotycznych i biotycznych, a także od uwarunkowań
społecznych i ekonomicznych. Gospodarką leśną i gospodarką wodną wiążą wzajemne interakcje, których skutkami są warunki wodne w lesie decydujące o rozwoju i stanie
ekosystemu leśnego, a także decydujące o kształtowaniu się
zasobów wodnych pod względem zarówno ilościowym, jak
i jakościowym. Ma to ważne znaczenie nie tylko dla ekosystemu leśnego, ale także dla gospodarki wodnej w zlewni
rzecznej.
Lista najważniejszych obszarów problemowych w obszarze las i woda została określona w Rezolucji Warszawskiej
„Lasy i woda” uchwalonej podczas Piątej Ministerialnej Konferencji Ochrona Lasów w Europie, która odbyła się w Warszawie w dniach 5-7 listopada 2007 r. Wdrożenie Rezolucji
wymaga, między innymi, prowadzenia interdyscyplinarnych
badań (hydrologia leśna, biologia lasu, gospodarka leśna, gospodarka wodna), monitorowania zmian zasobów wodnych,
doskonalenia podstaw prawnych gospodarki leśnej i wodnej,
opracowania i zastosowania narzędzi ekonomicznych (w tym
odpłatność za usługi ekosystemowe), wzmocnienia współpracy międzysektorowej na poziomie lokalnym, krajowym
i międzynarodowym, adaptacji lasów do prognozowanych
zmian klimatycznych, a także zwiększenia wiedzy społeczeństwa o znaczeniu relacji między lasem a wodą.
Od lat 80. XX wieku warunki wodne w polskich lasach
były zakłócane przez wzrost temperatury powietrza, a także wskutek zwiększenia częstotliwości ekstremalnych zjawisk
hydrologicznych, powodujących susze i powodzie, a także lokalne podtopienia lub przesuszenia, będące czynnikiem inicjującym poważne w skutkach choroby lasów w postaci np.
gradacji owadów.
W celu analizy tych zjawisk, określenia zakresu niezbędnych badań oraz działań mających na celu większą integrację zrównoważonej gospodarki leśnej i wodnej zorganizowano w 1998 roku w Krakowie międzynarodową konferencję
„Las i woda”, a później dwie podobne konferencje: w 2002 r.
w Ustroniu i w 2008 r. w Mrągowie. IV Konferencja „Las
i woda”, która odbyła się w Smardzewicach w dniach 1618.10.2013 r. była ich kontynuacją.
Konferencję zorganizował Instytut Badawczy Leśnictwa
przy współpracy z Dyrekcją Generalną Lasów Państwowych,
Regionalną Dyrekcją Lasów Państwowych w Łodzi, Wydziałem Leśnym Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie oraz Wydziałem Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej.
Honorowy patronat nad konferencją objął Dyrektor Gene-
ralny Lasów Państwowych Adam Wasiak. Dzięki wsparciu
finansowym Dyrekcji Generalnej Lasów Państwowych możliwe było zorganizowanie konferencji dostępnej dla młodych
naukowców.
Celem konferencji była wymiana aktualnych wyników
badań oraz poglądów naukowców, ekspertów i praktyków
w zakresie relacji między gospodarką leśną i gospodarką wodną. W jej ramach zostały przedstawione doświadczenia związane z realizacją dużych projektów realizowanych obecnie
w Polsce przez Lasy Państwowe w celu poprawy warunków
wodnych w lasach nizinnych i górskich.
W konferencji uczestniczyli naukowcy i praktycy z Łotwy,
Niemiec, Finlandii, Słowacji, Włoch, z FAO w Rzymie oraz
ponad 60 osób z Polski z ośrodków naukowych takich, jak
SGGW, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Uniwersytet
Przyrodniczy we Wrocławiu, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Politechnika Krakowska, Uniwersytet Jagielloński,
Instytut Badawczy Leśnictwa oraz pracownicy administracji
leśnej z Regionalnych Dyrekcji Lasów Państwowych w Katowicach, Zielonej Górze, Białymstoku, Krakowie, Olsztynie
oraz przedstawiciele Biura Urządzania Lasów i Geodezji Leśnej w Białymstoku i Brzegu.
Program konferencji obejmował cztery Sesje. Podczas
pierwszej Sesji zatytułowanej „Mała retencja w lasach” przedstawiciele Lasów Państwowych przedstawili w trzech referatach stan realizacji przez Lasy Państwowe dwóch dużych projektów inwestycyjnych mających na celu poprawę warunków
wodnych w lasach nizinnych i górskich. Referaty opracowane
zostały przez Centrum Koordynacji Projektów Środowiskowych, Regionalną Dyrekcję Lasów Państwowych w Łodzi
oraz Nadleśnictwo Kolumna. W drugiej Sesji pt. „Las a jakość wody” przedstawiono 7 referatów i 1 poster. Trzecia Sesja obejmowała szeroką problematykę („Las, zasoby wodne
i zmiany klimatyczne”) przedstawiono 11 referatów i 6 posterów. W ostatniej czwartej Sesji („Zrównoważona gospodarka
leśna a zasoby wodne”) wygłoszono 8 referatów i przedstawiono 4 postery.
Konferencję zakończył wyjazd studialny, podczas którego zaprezentowane zostały obiekty małej retencji korytowej i zbiornikowej w Nadleśnictwie Kolumna zrealizowane
w latach 2011-2013 w ramach programu pn. „Zwiększanie
możliwości retencyjnych oraz przeciwdziałanie powodzi i suszy w ekosystemach leśnych na terenach nizinnych”, który
w 85% został dofinansowany ze środków Unii Europejskiej
z Funduszu Spójności.
Prof. dr hab. Edward Pierzgalski
Przewodniczący Konferencji
Zachęcamy do odnowienia prenumeraty na 2014 rok
196
KONFERENCJE
Szkolenie nt. przeglądów okresowych i oceny stanu wód
19 września 2013 r. w Kalsku odbyło się szkolenie nt.:
„Przeglądy okresowe i ocena stanu technicznego obiektów
gospodarki wodnej w świetle wymagań środowiskowych
osiągnięcia dobrego stanu wód w kontekście RDW UE. Ocena stanu wód”. Szkolenie było zorganizowane przez Zakład
Inżynierii Wodnej i Melioracji Instytutu TechnologicznoPrzyrodniczego oraz Lubuski Zarząd Melioracji i Urządzeń
Wodnych w Zielonej Górze.
Podczas szkolenia prezentowane były następujące wykłady:
1. Ewidencjonowanie, przeglądy i utrzymanie wód istotnych dla regulacji stosunków wodnych na potrzeby rol-
nictwa – prof. dr hab. inż. Szczepan L. Dąbkowski, dr inż.
Ewa Jędryka,
2. Przydatność ewidencji wód we wdrażaniu tematu „Obiekty rolnicze i akwakultury” w Polsce w ramach dyrektywy
INSPIRE – lic. Anna Kula,
3. Protokóły z okresowych przeglądów wód – propozycje ujednolicenia w kontekście Ramowej Dyrektywy
Wodnej UE i programu GeoMelio – dr inż. Ewa Jędryka,
4. Zasady ogólne prowadzenia prac utrzymaniowych wód
na obszarach Natura 2000 wynikające z Ramowej Dyrektywy Wodnej – mgr inż. Magdalena Gugała.
W szkoleniu uczestniczyło 90 osób z wojewódzkich zarządów melioracji i urządzeń wodnych. Miała miejsce bardzo
ożywiona dyskusja, zdominowana problematyką ekologiczną. Słuchacze podkreślali, że prowadzenie ocen stanu wód wg
zaproponowanej metodyki jest bardzo pracochłonne i kosztowne. Ponadto w strukturach wojewódzkich zarządów brak
jest funkcji (stanowisk), które mogłyby prowadzić tego typu
prace. Zwracano uwagę na duże trudności napotykane przy
realizacji prac utrzymaniowych na rzekach. Ograniczenia
i wymagania stawiane tego typu pracom praktycznie uniemożliwiają prowadzenie robót.
Opracował: Sz.L.D.
Konferencja naukowa inżynierów budownictwa
W dniach 16-17 września 2013 r. w Krynicy Zdrój odbyła się 59. Konferencja Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN, oraz Komitetu Nauki Polskiego Związku
Inżynierów i Techników Budownictwa (PZITB) organizowana przez Politechnikę Lubelską. Tegoroczna Konferencja
poświęcona była problemom „Budownictwo na obszarach
wiejskich – nauka, praktyka, perspektywy”.
Jedna z Sesji dotyczyła zagadnień wodnych. Przyjęto temat sesji „Obiekty budowlane systemów wodnych na terenach wiejskich”. Na sesji tej wygłoszono następujące referaty:
1. Melioracje a rozwój obszarów wiejskich (E. Pierzgalski),
2. Obiekty budowlane służące melioracjom – specyfika
konstrukcji i projektowania (Sz.L. Dąbkowski),
3. Małe zbiorniki wodne – konstrukcja, rola w krajobrazie
rolniczym (W. Mioduszewski),
4. Budowle wodno-melioracyjne na Lubelszczyźnie (A. Pichla).
Tematyka budownictwa melioracyjnego nie znajduje się w bezpośrednich obowiązkach zawodowych członków
PZITB, znalazła jednak szerokie zainteresowanie uczestników
konferencji. Dyskusja miedzy innymi dotyczyła bezpieczeństwa budowli poddanych siłom przepływającej wody. Prof.
Anna Halicka w podsumowaniu Konferencji pisze „Przykładem zmian w odniesieniu do obiektów inżynierskich na
obszarach wiejskich jest zmiana roli tzw. melioracji wodnych
związanych nierozerwalnie z rolnictwem. Tradycyjnym pojęciem „melioracje wodne” określano działania polegające
na regulacji stosunków wodnych na danym obszarze, a ich
celem, w tradycyjnym rozumieniu, było ułatwienie uprawy
i polepszenie zdolności produkcyjnych gleby, a także ochrona
terenów rolniczych przed powodziami. Dziś punkt ciężkości
jest przeniesiony na ten drugi cel – melioracje wodne powinWiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 4/2013
ny zwiększać bezpieczeństwo powodziowe. Służyć także mogą
zadaniom gospodarczym np. budowle piętrzące wykorzystuje
się do produkcji energii elektrycznej, a zbiorniki wodne do
hodowli ryb. Współczesnym zadaniem obiektów gospodarki
wodnej jest kształtowanie krajobrazu do celów turystycznych
i rekreacyjnych, oraz ochrona gleb i ekosystemów”.
Opracował: W.M.
SPROSTOWANIE
W numerze 3/2013 na stornie 123 zamieściliśmy notatkę pt. Rezygnacja z realizacji „Programu ochrony przed
powodzią w dorzeczu Górnej Narwi”. Naturalnie powinno być „Górnej Wisły”. Wynika to również z tekstu notatki. Bardzo przepraszamy Czytelników za pomyłkę.
Redakcja
197
WspomnieniA
Dr inż. Jerzy Prokopowicz
1936-2013
22 kwietnia 2013 roku odszedł od nas dr
inż. Jerzy Prokopowicz, zasłużony pracownik Instytutu Melioracji i Użytków Zielonych
IMUZ w Falentach (obecnie Instytut Technologiczno-Przyrodniczy po połączeniu z IBMER
w 2010 roku). IMUZ był tą jednostką, z którą dr Jerzy Prokopowicz związał całe swoje naukowe życie. Pracując w IMUZ uzyskał stopień
naukowy doktora (1976) oraz pełnił odpowiedzialne funkcje w RZB w Biebrzy oraz w Zakładzie Ekonomiki w IMUZ w Falentach.
Jerzy Prokopowicz urodził się w 1936 r.
w Borowem, woj. warszawskie. W 1958 r. ukończył Wydział Ekonomiczno-Rolniczy SGGW.
Po krótkim, trzymiesięcznym zatrudnieniu na
stanowisku kierownika gospodarstwa w Zakładzie Doświadczalnym SGGW w Puczniewie przeszedł do pracy w RZB Biebrza.
Pracował tam początkowo na stanowisku asystenta, a następnie
– od 1959 do 1963 r. – na stanowisku kierownika gospodarstwa.
W 1963 r. przeniósł się do Zakładu Ekonomiki IMUZ, w którym pracował do czasu jego rozwiązania kolejno na różnych stanowiskach: pracownika inżynieryjno-technicznego (1963-1967),
adiunkta i kierownika Pracowni Ekonomiki Trwałych Użytków
Zielonych, Pracowni Ekonomiki Rolnictwa, Pracowni Użytkowania Terenów Zmeliorowanych oraz kierownika Zakładu Ekonomiki (1981-1990). W Zakładzie Ekonomiki zajmował się głównie zagadnieniami ekonomiki i organizacji produkcji na trwałych
użytkach zielonych, ekonomiki produkcji gospodarstw o różnym
udziale trwałych użytków zielonych, użytkowania obszarów torfowych, metod badania efektów i efektywności inwestycji wodnych
i melioracyjnych oraz ich zastosowania w programowaniu, projektowaniu i eksploatacji. Pracę doktorską na temat czynników
kształtujących poziom i strukturę produkcji oraz wyników ekonomicznych państwowych gospodarstw rolnych o dużym udziale
trwałych użytków zielonych obronił w czerwcu 1976 r.
Po reorganizacji Instytutu i rozwiązaniu Zakładu Ekonomiki
w 1992 r. pracował w Zakładzie Ekorozwoju Przestrzeni Rolniczej na stanowisku adiunkta. W tym Zakładzie prowadził badania
dotyczące metod waloryzacji ekonomicznej obszarów dolinowych
oraz ekologicznie i ekonomicznie zrównoważonych sposobów zagospodarowania rolniczego tego typu obszarów.
Wykorzystywał swą wiedzę i doświadczenie w opracowywaniu opinii i ekspertyz na zamówienie różnych instytucji, w tym
MRiRW. Jako wykładowca uczestniczył w szkoleniach dla rolników, doradców odr oraz pracowników administracji terenowej
i nauczycieli szkół rolniczych. Realizował m.in. wykłady z ekonomiki melioracji dla projektantów BPWM i pracowników WZIR
na kursach szkoleniowych organizowanych przez Centralny Ośrodek Doskonalenia Kadr IMUZ w Falentach.
Będąc już na emeryturze nadal utrzymywał ścisły kontakt z Instytutem i kontynuował swą działalność naukową i upowszechnieniowo-szkoleniową. Współpracując blisko z Zakładem Użytków
Zielonych w Instytucie brał udział w realizacji programów badawczych, m.in. na zlecenie Zakładu Agrotechniki Polskiej Akademii
Nauk w Poznaniu w ramach grantu „Rolniczo-środowiskowe wskaźniki (indykatory) trwałego i zrównoważonego rozwoju obszarów
wiejskich” opracował rolniczo-środowiskowe wskaźniki (indykatory)
charakteryzujące rolniczy system łąkowo-pastwiskowy w rejonie północno-wschodniej Polski (2004-2005). W latach 2004-2009 zajmował się badaniami dotyczącymi ekonomiki łąkarskich gospodarstw
198
ekologicznych w ramach badań wspierających
rozwój rolnictwa ekologicznego, zlecanych Instytutowi przez MRiRW. Były to: „Badania nad
wpływem pasz pochodzenia łąkowo-pastwiskowego na produkcję zwierzęcą w gospodarstwach
ekologicznych” oraz „Optymalizacja gospodarowania na trwałych użytkach zielonych w łąkarskich gospodarstwach ekologicznych”.
Wyniki tych badań były prezentowane w formie posterów i referatów na wielu konferencjach
krajowych (organizowanych przez różne jednostki naukowe oraz SITWM) i międzynarodowych,
organizowanych m.in. przez FAO CIHEAM
Mountain Pastures Network (Bułgaria, Szwajcaria, Polska) czy EGF (Europejska Federacja Łąkarska) – Hiszpania, Dania, Belgia, Niemcy, Polska, Islandia, a następnie
opublikowane w czasopismach o zasięgu krajowym i zagranicznym,
takich jak: Journal of Water and Land Development, Woda-ŚrodowiskoObszary Wiejskie, Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie, Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, Zeszyty Naukowe
Wyższej Szkoły Agrobiznesu w Łomży, Grassland Science in Europe.
Przez cały okres swej pracy zawodowej był aktywnym członkiem
Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Wodnych i Melioracyjnych.
Uczestniczył w różnych formach działalności tego Stowarzyszenia,
szkoleniach, kursach, konferencjach, zarówno jako uczestnik jak
i wykładowca czy autor wielu referatów, często zamawianych, plenarnych. Służył swoją pomocą m.in. w organizacji konferencji, w ustalaniu programu merytorycznego czy recenzując artykuły do druku.
Dr Jerzy Prokopowicz był autorem lub współautorem ok.
200 publikacji, w tym 5 książek i skryptów dla studentów wyższych uczelni, 45 artykułów opublikowanych, ok. 40 referatów
naukowych na różnego rodzaju konferencje organizowane przez
PAN, IMUZ, SGGW oraz 25 informacji naukowych. Prócz tego
opublikował 67 artykułów i 40 referatów o charakterze naukowo-technicznym w wydawnictwach technicznych i materiałach
na konferencje naukowo-techniczne, organizowane głównie przez
SITWM, oraz ok. 10 prac popularno-naukowych.
Za pracę zawodową i działalność społeczną w organizacjach
technicznych otrzymał wiele odznaczeń i wyróżnień honorowych,
m.in. złotą odznakę SITWM.
Był ekspertem Polskiego Towarzystwa Ekonomicznego (PTE)
i SITWM NOT oraz biegłym sądowym przy Sądzie Wojewódzkim w Warszawie.
Duży dorobek publikacyjny i jednocześnie ogromne zaangażowanie w organizację nauk melioracyjnych było możliwe dzięki
Jego wyjątkowej pracowitości, krytycyzmowi i otwartości dzielenia się swoimi poglądami z innymi.
Z wielkim żalem pożegnaliśmy dr. Jerzego Prokopowicza,
uznanego badacza i propagatora wiedzy naukowej, człowieka otwartego na innych; życzliwego, społecznika. Pogrążeni w smutku
odprowadziliśmy Go na cmentarz parafialny w Raszynie, składając Rodzinie wyrazy głębokiego żalu i współczucia.
Pasje Doktora, Jego dorobek naukowy i ideały, zaangażowanie i gotowość podejmowania zadań pozostaną na zawsze w naszej
pamięci.
Prof. dr hab. Edmund Kaca – Dyrektor Instytutu
Dr hab. Halina Jankowska-Huflejt
Przewodnicząca Sekcji Głównej Łąkarzy i Torfiarzy,
Wiceprezes SITWM
WspomnieniA
Inż. Tytus Bartoszek
1920-2013
6 września 2013 r. w Warszawie
zmarł były Zastępca Dyrektora Wydziału Melioracji Wodnych w Ministerstwie Rolnictwa, wieloletni
Redaktor Naczelny Wiadomości
Melioracyjnych i Łąkarskich – inż.
Tytus Bartoszek.
Tytus Bartoszek urodził się
w 1920 r. w miejscowości Wrzawy w pow. tarnobrzeskim. W 1939
roku ukończył liceum ogólnokształcące, a w sierpniu 1940 r. podjął
pracę w Rejonowym Kierownictwie
Odwodnienia Niziny KozienickoGniewoszowskiej jako robotnik a od
1941 roku jako pracownik techniczny. W 1942 r. awansował na zastępcę kierownika.
Po wyzwoleniu od stycznia do marca 1945 r. organizował i nadzorował roboty naprawcze wiślanych
wałów przeciwpowodziowych położonych w obrębie
ówczesnego niemiecko-rosyjskiego frontu walk. Na
początku kwietnia wraz z innymi pracownikami melioracji, jako tzw. „grupa operacyjna” wyjechał do
Olsztyna aby tam organizować służbę melioracyjną.
Trzeba było, jak w całym kraju, stworzyć sieć placówek, odszukiwać i gromadzić ocalałą dokumentację
techniczną, rozpoznawać teren i rozwiązywać problemy spowodowane działaniami wojennymi. W Olsztynie pracował do 1952 r.
W 1948 r., jako ekstern uzyskał tytuł technika melioracji rolnych. W latach 1950-1952 został
oddelegowany na studia w SGGW w Warszawie
i ukończył Inżynierski Kurs Melioracji Rolnych. Po
uzyskaniu dyplomu rozpoczął pracę w ówczesnym
Centralnym Zarządzie, późniejszym Departamencie Wodnych Melioracji Ministerstwa Rolnictwa na
stanowisku starszego inspektora. Praca inspektora
i związane z tym wyjazdy pozwoliły Mu na zapoznanie się z problematyką melioracyjną i potrzebami poszczególnych rejonów kraju. W 1955 r. został
Naczelnikiem Wydziału Technicznego, a od 1967 r.
– zastępcą Dyrektora Departamentu Wodnych Melioracji. Na tym stanowisku kierował działalnością
wydziałów w radach narodowych związanych z pionem inwestorskim – planowaniem i projektowaniem
inwestycji melioracyjnych, konserwacją i eksploatacją urządzeń, z pracami łąkarskimi. Był członkiem
Sekcji Technicznej Głównego Komitetu Przeciwpowodziowego i przez kilka lat – jego przewodniczącym. W 1969 r. został zastępcą przewodniczącego Komisji Oceny Projektów Inwestycyjnych Sekcji
Wodnych Melioracji, a od 1972 r.
jej przewodniczącym.
Aktywność zawodową łączył z aktywnością w pracy społecznej. Od
pierwszych lat po wyzwoleniu brał
czynny udział w pracach Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Wodnych i Melioracyjnych (SITWM).
Jako delegat z województwa olsztyńskiego uczestniczył z zjeździe założycielskim Stowarzyszenia. Pełnił
wiele funkcji w zarządzie oddziałów
olsztyńskiego i warszawskiego oraz
w komisjach głównych działających
przy Zarządzie Głównym SITWM.
W 1981 r. przeszedł na emeryturę, a od roku 1984 pełnił przez 25 lat funkcję redaktora naczelnego Wiadomości Melioracyjnych
i Łąkarskich – czasopisma naukowo-technicznego SITWM–NOT, przeprowadzając to czasopismo
z sukcesem przez okres burzliwy i ciężki dla służb
melioracyjnych. W każdej pracy zawodowej i społecznej odznaczał się dużą pracowitością, odpowiedzialnością, ogromnym zaangażowaniem i fachowością. W trudnych sytuacjach technicznych potrafił znaleźć trafne rozwiązanie. Był człowiekiem
skromnym o dużej wiedzy, reprezentował wysoki
poziom etyczny i moralny.
Szanowany i doceniany jako inżynier otrzymał za
swoją długoletnią pracę zawodową wiele odznaczeń
państwowych: Srebrny i Złoty Krzyż Zasługi, Krzyż
Kawalerski i Oficerski OOP, medale 10 -, 30- i 40-lecia PRL oraz złotą odznakę za Zasługi w Zwalczaniu
Powodzi. Za działalność w Stowarzyszeniu Inżynierów i Techników Wodnych i Melioracyjnych otrzymał Srebrną Odznakę Honorową SITWM oraz tytuł
Zasłużonego Seniora SITWM, a XXVI Walny Zjazd
Delegatów w 1989 r. nadał mu godność Członka
Honorowego SITWM.
Był bardzo pogodnym i koleżeńskim człowiekiem. Pasjonował się dalekimi podróżami zagranicznymi. Był dobrze po 80. gdy na wakacje pojechał
własnym samochodem do Hiszpanii. Był zapalonym
grzybiarzem. Uwielbiał długie dyskusje. Wszyscy
koledzy wspominają Go z wielką sympatią i życzliwością.
Pozostawił w głębokim smutku i żalu ukochaną
żonę Henrykę z którą przeżył w małżeństwie ponad
68 lat oraz córkę Barbarę z rodziną.
Mgr inż. Jerzy Mazgajski
199
SPIS ROCZNIKA 2013
Do Czytelników..............................................................
1
1
2 49
3 101
4 151
Witkowska M., Płowens T., Humiczewski M. – Niebieski
korytarz ekologiczny wzdłuż doliny rzeki Rega................. 4 175
Informator ITP
Bruszewska I., Wierzbicki K. – Badanie systemów wodociągowych przy zastosowaniu wskaźników technicznoekonomicznych............................................................... 2
64
Gotłas K. – Stan techniczny urządzeń melioracyjnych na
terenie gminy Dobra....................................................... 3 135
Bruszewska I., Wierzbicki K. – Czy można przez zmiany
organizacyjno-prawne usprawnić dbałość o system melioracji szczegółowych......................................................... 1
24
Kaca E. – Strategiczna analiza SWOT Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego z wykorzystaniem metody
AHP............................................................................. 3 129
Dąbkowski Sz.L., Gugała M., Kula A. – Ewidencja urządzeń melioracji wodnych jako źródło danych w realizacji
Dyrektywy INSPIRE...................................................... 4 159
Liziński T., Wróblewska A. – Stan i perspektywy Programu „Kompleksowe Zabezpieczenie Przeciwpowodziowe Żuław do roku 2030 (z uwzględnieniem etapu 2015)”.................................................................... 4 181
Dąbkowski Sz. L., Jędryka E., Szymczuk P. – Problemy
utrzymania wód istotnych dla rolnictwa.......................... 1
Misiewicz F., opr. – Charakterystyka aprobat technicznych
ITP wydanych w 2012 r................................................ 3 141
Goś L., Matyjasek T., Mioduszewski W. – Ryzyko powodzi według rolników, na przykładzie odcinka doliny rzeki Bug........................................................................... 1
4
18
Jankowska-Huflejt H., Dembek W. – Problemy ochrony
środowiska na obszarach wiejskich na tle przekształceń
wspólnej polityki rolnej................................................... 3 104
Jankowska J., Radzka E., Rak J. – Ocena skuteczności pracy miejskiej oczyszczalni ścieków komunalnych
w Węgrowie.................................................................. 1
30
Konieczny R. – Uwarunkowania dla zastosowania wiatrowych urządzeń i systemów do napowietrzania wód
otwartych...................................................................... 3 111
Kostuch R. – Znaczenie użytków zielonych w żywieniu
zwierząt oraz środowisku przyrodniczym......................... 2
74
Kozłowska T., Frąckowiak H. – Zmiany uwilgotnienia
i różnorodności siedlisk łąkowych w wyniku ograniczonego gospodarowania......................................................... 4 168
Krężałek K. – Lewady – system irygacyjny na wyspie
Madera......................................................................... 3 124
Łabędzki L., Bąk B., Kanecka-Geszke E., Smarzyńska
K., Bolewski T. – System monitorowania i prognozowania warunków wilgotnościowych ekosystemów
rolniczych..................................................................... 4 152
Łoś M.J. – Ochrona przed powodzią – niektóre wątpliwości.... 4 165
Mioduszewski W., Lipiński J., Kowalewski Z. – Melioracje – gospodarka wodna na potrzeby rolnictwa................. 2
52
Nawrocki P. – Utrzymanie rzek w oczach przyrodnika........ 1
12
Olesiak S. – Problemy analizy stateczności wałów przeciwpowodziowych na przykładzie wału rzeki Wisły w Krakowie w rejonie ulicy Wioślarskiej....................................... 1
14
Policht-Latawiec A., Grzesik P. – Wpływ ścieków odprowadzanych z oczyszczalni na jakość wody rzeki
Kamiennej.................................................................... 3 115
Rak J., Jankowska J., Radzka E. – Stan czystości wód rzeki
Liwiec w latach 2006-2009........................................... 2
70
Siedlarz Z. – Koncepcja stopnia wodnego Niepołomice
– próba uzasadnienia inwestycji...................................... 3 118
Skowron E., Skowron S. – Mała retencja w regionalnej
dyrekcji lasów państwowych w Olsztynie – poczatek
działań......................................................................... 3 127
Wałęga A. – Zastosowanie aplikacji HEC-HMS w analizach hydrologicznych w zlewniach niekontrolowanych...... 2
200
60
Misiewicz F., opr. – Charakterystyka opinii ITP o nawozach wydanych w 2012 r................................................ 3 139
Misiewicz F. – Normalizacja w melioracjach...................... 2
86
Misiewicz F., opr. – Patenty i zgłoszenia patentowe
w ITP w 2012 r. w zakresie działalności agro-środowiskowych.................................................................... 3 140
Pietrzak S., Wojcieszak Ł. – Metody ograniczania dopływu
zanieczyszczeń rolniczych do Bałtyku wynikające z realizacji projektu Baltic Compass......................................... 4 179
Twardy S., Kopacz M., Kurnicki R. – Informacja o projekcie SaLMaR realizowanym w ramach polsko-niemieckiej
współpracy naukowo-badawczej w zakresie zrównoważonego użytkowania zlewni zbiorników wodnych................ 2
92
Wasilewski Z. – Znaczenie i wartość koniczyny białej
w runi pastwiskowej....................................................... 2
89
Wesołowski P. – Stosowanie nawozów naturalnych na
użytkach zielonych......................................................... 1
36
Informacje Wojewódzkich Zarządów Mielioracji
i Urządzeń Wodnych
Gustowska J., Lubacz E., Kołcun J. – Zabezpieczenie
przed powodziami na Dolnym Śląsku............................. 2
78
Konferencja: Zabezpieczenie Przeciwpowodziowe Żuław.... 1
38
Konwent Dyrektorów Zarządów Melioracji i Urządzeń
Wodnych – Warszawa, 8 lutego 2013 r......................... 1
40
Misiak G., Staiński H., opr. – Ochrona przeciwpowodziowa – nowy zbiornik Smardzew....................................... 2
82
Otwarte spotkanie informacyjne na temat bezpieczeństwa powodziowego w powiatach płockim i sochaczewskim...................................................................... 1
39
Dla praktyki
Borys M., Jędryka E. – Zakres badań podłoża na potrzeby projektów budowli wodno-melioracyjnych
– zalecenia................................................................... 1
41
Dąbska A., Gołębiewska A. – Obliczenia nośności podłoża
– poddanego działaniom filtrującej wody – według eurokodu 7-1....................................................................... 4 187
Szymczak T. – Próba oceny zasobów płynących wód powierzchniowych dostępnych do nawodnień rolniczych....... 3 142
Wanke A. – Drenowanie – odwodnienie na potrzeby produkcji roślinnej.............................................................. 2
94
Nasze lektury
Wspomnienie
Mioduszewski W., redakcja naukowa; Chyłek E.K.,
Dembek W., Dobrzyńska N., Kowalewski Z., Lipiński J., Mioduszewski W., zespół autorski – Odbudowa
melioracji i rozwój retencji wodnej w świetle potrzeb rolnictwa i środowiska........................................................ 2
Inż. Tytus Bartoszek 1920-2013....................................... 4 199
Dr inż. Jerzy Prokopowicz 1936-2013.............................. 4 198
91
Prof. dr hab. inż. Leon Rembeza (1941-2013).................. 2
99
Z życia stowarzyszenia
Konferencje
IV międzynarodowa konferencja „Las i woda” Smardzewice, 16-18.10.2013 r................................................... 4 196
Jóźwiakowski K., opr. – Ochrona przeciwpowodziowa
w województwie lubelskim............................................. 3 146
Jankowska-Huflejt H., opr. – XXXII Walny Zjazd Delegatów Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Wodnych
i Melioracyjnych............................................................. 3 147
Aktualności
Konferencja naukowa inżynierów budownictwa............... 4 197
Dni związane z wodą........................................................ 1
Kongres Wodny................................................................ 2
17
77
Dzień Wody..................................................................... 2 II okł
Szkolenie nt. przeglądów okresowych i oceny stanu wód....... 4 197
Jasna przyszłość elektrowni wodnych (??).......................... 3III okł.
Targi Hydrosilesja, Melioracje oraz Ekowaste, Sosnowiec,
23-24 października 2013.............................................. 4 194
Ochrona przed powodzią – konsultacje społeczne............. 1III okł.
Warsztaty międzynarodowe „Torfowiska niskie po odwodnieniu – Fen peatlands after drainage”.................... 4 195
Wiatkowski M., Nyc K. – Retencja wodna na obszarach
wiejskich....................................................................... 2
97
Wynik spotkania prezydiów trzech Komitetów Naukowych PAN z Wiceministrem Stanisławem Gawłowskim.................................................................... 4 186
Rezygnacja z realizacji „Programu ochrony przed powodzią w dorzeczu Górnej Wisły”..................................... 3 123
Stosunek Komisji Europejskiej do Programu ochrony
przed powodzią w dorzeczu Górnej Wisły..................... 1
Woda dla rolnictwa.......................................................... 1
Alfabetyczny wykaz Autorów
Bąk B.
Bolewski T.
Borys M.
Bruszewska I.
Dąbkowski Sz.L.
Dąbska A.
Dembek W. Frąckowiak H.
Gołębiewska A.
Gotłas K. Goś L.
Grzesik P.
Gugała M.
Gustowska J.
Humiczewski M.
Jankowska-Huflejt H.
Jankowska J. Jędryka E. Jóźwiakowski K.
Kaca E.
Kanecka-Geszke E.
Kołcun J.
Konieczny R.
Kopacz M.
Kostuch R.
Kowalewski Z.
Kozłowska T.
Krężałek K.
Kula A.
Kurnicki R.
Lipiński J. Liziński T.
Lubacz E.
z. 4, s. 152
z. 4, s. 152
z. 1, s. 41
z. 1, s. 24; z. 2, s. 64
z. 1, s. 4; z. 4, s. 159
z. 4, s. 187
z. 3, s. 104
z. 4, s. 168
z. 4, s. 187
z. 3, s. 125
z. 1, s. 18;
z. 3, s. 115
z. 4, s. 159
z. 2, s. 78
z. 4, s. 175
z. 3, s. 104; z. 3, s. 147
z. 1, s. 30; z. 2, s. 70
z. 1, s. 4; z. 1, s. 41
z. 3, s. 146
z. 3, s. 129
z. 4, s. 152
z. 2, s. 78
z. 3, s. 111
z. 2, s. 92
z. 2, s. 74
z. 2, s. 52
z. 4, s. 168
z. 3, s. 124
z. 4, s. 159
z. 2, s. 92
z. 2, s. 52
z. 4, s. 181
z. 2, s. 78
48
Uwagi do Raportu NIK „Wykorzystanie środków publicznych na naukę”........................................................ 2 100
Łabędzki L.
Łoś M.J.
Matyjasek T.
Mioduszewski W.
Misiak G.
Misiewicz F.
Misiewicz F., opr. Nawrocki P.
Nyc K.
Olesiak S.
Pietrzak S.
Płowens T.
Policht-Latawiec A.
Radzka E.
Rak J.
Siedlarz Z.
Skowron E.
Skowron S.
Smarzyńska K.
Staiński H.
Szymczak T.
Szymczuk P.
Twardy S.
Wałęga A.
Wanke A.
Wasilewski Z.
Wesołowski P.
Wiatkowski M.
Wierzbicki K Witkowska M.
Wojcieszak Ł.
Wróblewska A.
z. 4, s. 152
z. 4, s. 165
z. 1, s. 18
z. 1, s. 18; z. 2, s. 52
z. 2, s. 82
z. 2, s. 86
z. 3, s. 139; s. 140; s. 141
z. 1, s. 12
z. 2, s. 97
z. 1, s. 14
z. 4, s. 179
z. 4, s. 175
z. 3, s. 115
z. 1, s. 30; z. 2, s. 70
z. 1, s. 30; z. 2, s. 70
z. 3, s. 118
z. 3, s. 127
z. 3, s. 127
z. 4, s. 152
z. 2, s. 82
z. 3, s. 141
z. 1, s. 4
z. 2, s. 92
z. 2, s. 60
z. 2, s. 94
z. 2, s. 89
z. 1, s. 36
z. 2, s. 97
z. 1, s. 24; z. 2, s. 64
z. 4, s. 175
z. 4, s. 179
z. 4, s. 181
23
INAUGURACJA ROKU AKADEMICKIEGO 2013/2014
WYDZIaŁ INŻYNIeRII ŚRODOWISKa I GeODeZJI,
UNIWeRSYTeT ROlNICZY im H. KOŁŁĄTaJa W KRaKOWIe
Przemawia dr hab. inż. Stanisław Małek, prof. UR, Prorektor ds.
nauki i Współpracy Międzynarodowej. Za stołem prezydialnym siedzą od lewej: dr hab. inż. Bogusław Michalec, prof. UR (Prodziekan
ds. studenckich na kierunkach: Inżynieria Środowiska, Inżynieria
i Gospodarka Wodna); prof. dr hab. krzysztof Ostrowski, Dziekan
Wydziału; dr hab. inż. Andrzej kwinta (Prodziekan ds. studenckich
na kierunkach: Geodezja i kartografia, Gospodarka Przestrzenna);
dr hab. inż. Leszek książek (Prodziekan ds. ogólnych i studiów niestacjonarnych na kierunkach: Inżynieria Środowiska, Geodezja i kartografia, Gospodarka Przestrzenna).
kierunki studiów:
• Inżynieria i Gospodarka Wodna • Inżynieria Środowiska • Geodezja i kartografia • Gospodarka Przestrzenna
WYDZIaŁ MelIORaCJI I INŻYNIeRII ŚRODOWISKa,
UNIWeRSYTeT PRZYRODNICZY W POZNaNIU
Inauguracja roku akademickiego na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu. Przemawia Jego Magnificencja Rektor prof. dr
hab. Grzegorz Skrzypczak. Siedzą prorektorzy i dziekani wydziałów.
Druga od lewej prof. dr hab. Jolanta komisarek, Dziekan Wydziału
Melioracji i Inżynierii Środowiska, która podczas inauguracji uhonorowana została Medalem komisji Edukacji narodowej.
kierunki studiów:
• Inżynieria i Gospodarka Wodna • Inżynieria Środowiska • Gospodarka Przestrzenna
WYDZIaŁ bUDOWNICTWa I INŻYNIeRII ŚRODOWISKa,
SZKOŁa GŁÓWNa GOSPODaRSTWa WIeJSKIeGO
W pierwszym rzędzie od lewej: dr inż. Janusz Urbański (Prodziekan ds. Rozwoju), dr hab. inż. Eugeniusz koda (Prodziekan ds. nauki), dr inż. Askar Zhussupbekov (narodowy Uniwersytet Euroazji
w Astanie, kazachstan), prof. dr hab. inż. Jerzy Jeznach (Dziekan
Wydziału), prof. dr hab. inż. Alojzy Szymański (JM Rektor SGGW),
prof. dr hab. inż. Piotr Hewelke (Prodziekan ds. kształcenia), dr inż.
Zdzisław Skutnik (Prodziekan ds. Dydaktyki).
kierunki studiów:
• Budownictwo • Inżynieria Środowiska • Ochrona Środowiska
WYDZIaŁ INŻYNIeRII KSZTaŁTOWaNIa ŚRODOWISKa
I GeODeZJI,
UNIWeRSYTeT PRZYRODNICZY We WROCŁaWIU
Prof. dr hab. Bernard kontny, Dziekan Wydziału, w towarzystwie
prof. dr. hab. Tadeusza Trziszka Prorektora ds.. nauki i innowacji wręcza dyplom doktora habilitowanego dr hab. inż. Marii Hałdak.
kierunki studiów:
• Architektura krajobrazu • Budownictwo • Geodezja i kartografia
• Gospodarka Przestrzenna • Inżynieria Bezpieczeństwa • Inżynieria
i Gospodarka Wodna
Więcej informacji można znaleźć na stronach wydziałów i uczelni

Wydanie nr 4/2013 - Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie

Transkrypt

Podobne dokumenty

Informacje o zabytkowych turbinach Girarda używanych

Wydanie nr 3/2013 - Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie